全息技術實驗報告

1、學生實驗報告內容包含：實驗目的、實驗使用儀器與材料、實驗步驟、實驗數據整理與歸納（數據、圖表、計算等）、實驗結果與分析、實驗心得一、實驗目的：1、了解全息照相記錄和再現的基本原理和主要特點；2、學習全息照相的操作技術；3、觀察和分析全息圖的成像特性。二、實驗使用儀器與材料:防震光學平臺、氦氖激光器、曝光定時器及快門、擴束透鏡（兩個）、分束器、反射鏡（兩個）、全息型干版、顯影液和定影液及暗房設備。三、實驗步驟:1. 全息照相（1）設計光路系統(tǒng)如下圖，打開激光光源預熱，激光器的電流指示為67mA，光路系統(tǒng)應該滿足下列條件：反射鏡分光鏡擴束鍵電動快門激光器物體擴束鍵感光底板反射鏡物光束和參考光束由分

2、光板至感光版之間的光程大致相等用透鏡將物光束擴展到保證整個被攝物都能受到光照，參考光束也應擴展使感光板有均勻光照照在感光板上的物光束和參考光束之間的夾角在。30 50 之間為宜參考光束應強于物光束，在放感光板的地方她們的強度比約為3：至 5： 1（ 2）關閉室內照明燈，用光電池測量放感光板處參考光束和物光光束的強度，以檢驗發(fā)光強度比是否符合要求。曝光時間應該控制在 20 60s 之間。（ 3）上快門，調好曝光定時器的曝光時間，裝感光板。使乳膠面向著入射光，靜置幾分鐘使防震臺不振動后曝光。（ 4）顯影和定影。 顯影液用 D-19 顯影液，顯影時間為 2min。取出感光板后用自來水沖洗。 然后放在

3、定影液中再水洗 2 3min 即可觀察物象再現。2. 物象再現(1) 用激光照射全息照片的正面。盡可能使光照方向與原來參考光束方向一致，從照片反面觀察物象。(2) 用( 1 ）的方法觀察到正立的三維圖象后，旋轉全息照片180 度，使其反面被激光照射。(3) 用自己所想的方法觀察全息照片。四、實驗數據整理與歸納（數據、圖表、計算等）五、實驗結果與分析:拍出來的全息照片圖像模糊，而且曝光范圍小，基本算失敗。分析實驗失敗原因有：1在設置光路擴束時，沒有很好地把激光源發(fā)出的光擴束為平行光，導致相干效果下降，圖像不清晰。2光路中使用過多反光鏡導致光強過小，從而影響干涉效果。3曝光時間沒有控制得很好，估計

4、是曝光過短，導致成像不清晰六、實驗心得:我做了全息照相的實驗，體會頗深。 我了解了全息技術的發(fā)展歷史和實際應用，全息照相的特點和基本原理，我知道怎么搭設實驗光路，還逐步掌握了拍攝全息照片的技術，學會了全息照片的再現方法。七、思考題：1. 與普通照相比較，全息照相有哪些特點？答：全息照相與普通照相相比較，特點有：a. 全息照相是以光的干涉、衍射等物理光學的規(guī)律為基礎，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 （如感光干版） 上得到的不是物體的像， 而只有在高倍顯微鏡下才能觀察得到的細密干涉條紋，稱之為全息圖。條紋的明暗程度和圖樣反映了物光波的振幅與位相分布，好象是一個復雜的衍射

5、光柵，只有經過適當的再照明才能重建原來的物光波。b. 全息照片在適當的照明下重建物光波與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，觀察近距離的物體，眼睛必須重新調焦。c. 把全息照片分成小塊，其中每一小塊都可以再現整個圖象。因為照片上每一點都受到參考光和被攝物體所有部分的光的作用，所以這些點就用編碼的形式包含了整個圖象的信息。但是當小塊逐漸減小時，分辨率逐漸變差。這是因為分辨率是成像系統(tǒng)孔徑的函數。d. 全息照片可以用接觸法復制，但無正負片之分，不論是原來的還是復制的都再現被攝物體的正像。而且無論照明乳劑的反差特性如何，再現影象的反差同原物體的反差都非常接近

6、。e. 全息照片繞垂直軸線轉，引起一個倒轉的像，讓全息照片繞一水平軸線旋轉，也產生一個倒轉的像，但讓全息照片繞一個垂直與全息圖平面的軸線轉，則不引起像的倒轉。f. 最后一個特點是在同一張底片上用連續(xù)曝光方法可以重疊幾個影象，而每一張影象又不受其它影象的干擾而單獨顯現。2. 全息照相是如何把光波的相位記錄下來的？答：全息照相是一種采用相干光源的兩步成像過程。第一步是在記錄介質上記錄由參考光和物光形成的復雜的干涉圖樣全息圖，第二步是在適當的照明下從全息圖再現出物體通常的圖像。由于記錄介質只能記錄振幅，可見物波的位相也是利用干涉的原理轉換成相應的振幅關系加以記錄的。 而干涉條紋在記錄介質上各點的強度決定于物光波（記憶參考光波）在各點的振幅和相位，因此記錄介質上就保留了物光波的振幅和位相的信息。3.