全息照相的基本原理-物理國家級實驗教學(xué)示范中心（武漢

1、實驗4-17 全 息 照 相,,制作：林偉華,一.全息照相概述二.實驗儀器與光路三.全息照相的拍攝原理四.全息照相的觀察原理五.全息照相的特點六.全息技術(shù)的應(yīng)用,一.全息照相概述,全息照相原理是1948年由Dennis Gabor為了提高電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)而提出的。“全息”是指物體發(fā)出光波的全部信息：既包括振幅或強度，也包括相位。 普通照相使用透鏡成像原理，底片上化學(xué)反應(yīng)的強度直接由物體各處的明暗決定，即由入射光

2、波的強度決定。 全息照相不但記錄了入射光波的強度，也記錄了入射光波的相位。,,二.實驗儀器與光路,,,,,,,,,He-Ne激光器,定時閥,物體,干板架,全息平臺,,擴束器,反射鏡,分束器,,三.全息照相的拍攝原理,一激光光源的光分成兩部分：直接照射到底片上的叫參考光；另一部分經(jīng)物體表面散射的光也照射到照相底片，稱為物光。參考光和物光在底片上各處相遇時將發(fā)生干涉，底片記錄的即是各干涉條紋疊加后的圖像。,全息照片不同于普通照片,其底

3、片不顯示物體的形象,而是干涉條紋疊加后的圖像。沖洗時只是改變了不同部分的透光性。觀察時,需利用與拍照時同頻率的光的照射全息圖。,沖洗好的全息干板,注意：圖中的圓圈并不是干涉條紋，而是因為各種原因造成的衍射條紋。,,四.全息照相的觀察原理,觀察全息照片的光路圖如下：,若要得到無畸變的實像，需要一束與參考光波共軛的再現(xiàn)光波照射全息圖,還原出的實像,,五.全息照相的特點,1.全息照片衍射形成的立體虛像是一個真正立體的,當(dāng)人眼換一個位置時,便可

4、以看到物體的側(cè)面像,即物體上原來被擋住的部分也可以看到。2.即使是全息照片的一塊殘片,也可以看到整個物體的立體象.因為拍攝照片時,物體上的點發(fā)出的物光在整個底片上處處與參考光發(fā)生干涉,也就是說,在底片上處處都有某一點的記錄。3.在用光照射底片時,在與原來物光對稱方向的兩束光,其光程差也為λ,光線匯聚將會在 O”處形成一實像。,,六.全息技術(shù)的應(yīng)用,在全息照相的基礎(chǔ)上，全息技術(shù)還擴展到紅外、微波、超聲領(lǐng)域，進一步發(fā)展形成了全息干涉術(shù)、