全息照相的基本原理 - 物理国家级实验教学示范中心（武汉.ppt

实验4-17  全 息 照 相 一.全息照相概述 三.全息照相的拍摄原理 四.全息照相的观察原理 观察全息照片的光路图如下： 五.全息照相的特点 六.全息技术的应用 在全息照相的基础上，全息技术还扩展到红外、微波、超声领域，进一步发展形成了全息干涉术、彩色全息、及彩虹全息和周视全息等新的全息技术。由于全息照相具有三维成像的特点，可重复记录，而且，每一小块全息底片都能再现物体的完整，其用途十分广泛。可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。利用全息干涉术研究燃气燃烧的过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业，正在发展的全息电视还将为人类带来一场新的视觉革命。 * * Wuhan University * * Wuhan University * * Wuhan University 制作：林伟华 一.全息照相概述 二.实验仪器与光路 三.全息照相的拍摄原理 四.全息照相的观察原理 五.全息照相的特点 六.全息技术的应用 全息照相原理是1948年由Dennis Gabor为了提高电子显微镜的分辨本领而提出的。“全息”是指物体发出光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。 普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。 全息照相不但记录了入射光波的强度，也记录了入射光波的相位。 二.实验仪器与光路 He-Ne激光器 定时阀 物体 干板架 全息平台 扩束器 反射镜 分束器 一激光光源的光分成两部分：直接照射到底片上的叫参考光；另一部分经物体表面散射的光也照射到照相底片，称为物光。参考光和物光在底片上各处相遇时将发生干涉，底片记录的即是各干涉条纹叠加后的图像。 物光 参考光 全息干板 全息照片不同于普通照片,其底片不显示物体的形象,而是干涉条纹叠加后的图像。冲洗时只是改变了不同部分的透光性。观察时,需利用与拍照时同频率的光的照射全息图。 冲洗好的全息干板 注意：图中的圆圈并不是干涉条纹，而是因为各种原因造成的衍射条纹。 再现光波 虚像 实像 若要得到无畸变的实像，需要一束与参考光波共轭的再现光波照射全息图 还原出的实像 1.全息照片衍射形成的立体虚像是一个真正立体的,当人眼换一个位置时,便可以看到物体的侧面像,即物体上原来被挡住的部分也可以看到。 2.即使是全息照片的一块残片,也可以看到整个物体的立体象.因为拍摄照片时,物体上的点发出的物光在整个底片上处处与参考光发生干涉,也就是说,在底片上处处都有某一点的记录。 3.在用光照射底片时,在与原来物光对称方向的两束光,其光程差也为λ,光线汇聚将会在 O”处形成一实像。