激光全息照相實驗報告

1、實驗實驗32激光全息照相激光全息照相物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院光信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)號10329051陳海域與材料物理陳嘉平合作完成實驗時間：20124122012419地點：基礎(chǔ)物理實驗室激光全息照相實驗室1號桌【實驗?zāi)康摹俊緦嶒災(zāi)康摹?學(xué)習(xí)全息照相的基本原理和方法2了解全息照相的主要特點3學(xué)習(xí)觀察全息照片的方法【實驗儀器】【實驗儀器】全息照相的整套裝置(PHYWE)，如圖1所示:【全息照相的特點】【全息照相的特點】全息照相與普通照相無論在原

2、理上還是方法上都有本質(zhì)上的差別。普通照相是以幾何光學(xué)的折射定律為基礎(chǔ)，利用透鏡把物體成像在平面上，記錄各點的光強或振幅分布，物象之間各點一一對應(yīng)，但卻是二維平面像上的點與三維物體各點之間的對應(yīng)，因此并不完全逼真，即使一般所謂的“立體照相”也多是利用雙目視差的錯覺，而不是物體的真正三維圖像。而全息照相是以光的干涉、衍射等物理光學(xué)的規(guī)律為基礎(chǔ)，借助于參考光波記錄物光波的振幅與位相的全部信息，在記錄介質(zhì)（如感光干版）上得到的不是物體的像，而只

3、有在高倍顯微鏡下才能觀察得到的細(xì)密干涉條紋，稱之為全息圖。（在感光版上看見的同心環(huán)，斑紋之類不是原來物體的真正信號，而是由給出參考光的發(fā)射鏡上的灰塵微粒及其它散射物引起的。）條紋的明暗程度和圖樣反映了物光波的振幅與位相分布，好像是一個復(fù)雜的衍射光柵，只有經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑僬彰鞑拍苤嘏c普通照片相比，全息照片還具有如下幾個特點：1）全息照片在適當(dāng)?shù)恼彰飨轮亟ㄎ锕獠ㄅc原來的物光波具有相同的深度和視差。改變觀察的位置，就可以看到景物被遮攔的物體，觀察

4、近距離的物體，眼睛必須重新調(diào)焦。波的復(fù)振幅。由于做全息照相時，總是盡量使參考光和物光獨立在記錄介質(zhì)上的照度均勻，所以在全息圖上a02和r02變化比較緩慢。所以這里主要注意相干項rara=2a0r0cos(φrφa)（2）其中12()aPQPO?????（3）12()rPQRO?????（4）1122()raRQPQl???????????（5）其中()lRQPQ???為光波從P進行到Q和由R進行到Q的光程差。由圖可見，當(dāng)P點和Q點離z軸

5、不太遠(yuǎn)，而且z1很大時，a?可以由1z1一級近似求得??222221211121222axyxxyyZ?????????????????（6）同理??222222121222rrrrxyxxyyZ?????????????????（7）可見干涉項產(chǎn)生的是明暗以為變量按余弦規(guī)律變化的干涉條紋并被記錄介質(zhì)記錄()ra???下來。由于這些干涉條紋在記錄介質(zhì)上各點的強度決定于物光波（以及參考光波）在各點的振幅與位相，因此記錄介質(zhì)上就保留了物光波