全息照相實驗報告

1/1全息照相實驗報告全息照相實驗報告

如何做全息照相實驗?實驗報告又是如何寫?那么，下面請參考公文站我給大家分享的全息照相實驗報告，希望對大家有幫助。

全息照相實驗報告

1.了解全息照相的基本原理。

2.掌握全息照相以及底片的沖洗方法。

3.觀察物象再現(xiàn)。

防震光學平臺、氦氖激光器、高頻濾波器)、擴束透鏡(兩個)、分束器、反射鏡(兩個)、全息Ⅰ型干版、顯影液和定影液及暗房設(shè)備。

全息照相與普通照相無論是在遠離上還是在方發(fā)生都有本質(zhì)的區(qū)別。普通照相是用幾何光學的方法記錄物體上各點的發(fā)光強度分部，得到的是二維平面像，像上各點的照度與物體上的各點發(fā)光強度一一對應(yīng)。而全息照相的記錄對象是整個物體發(fā)出的光波(即物體上各點發(fā)出的光波的疊加)，借助于參考光用干涉的方法記錄這個物光波的振幅和位相(周相)分布，即記錄下物光波與參考光波相干后的全部信息。此時，記錄信息底片上得到的不是物體的像，而是細密的干涉條紋，就好像一個復雜無比的衍射光柵，必須經(jīng)過適當?shù)脑僬彰?，才能重建原來的無廣播，從而再現(xiàn)物體的三維立體像。由于底片上任何一小部分都包含整個物體的信息，因此，只利用拍攝的全息底片的一小部分也能再現(xiàn)整個物像。

1.全息記錄

全息照相的光路圖如下圖所示：

感光底板

用激光光源照射物體，物體因漫反射發(fā)出物光波。波場上沒一點的振幅和相位都是空間坐標的函數(shù)。我們用O表示物光波沒一點的復振幅與相位。用同一激光管員經(jīng)分光板分出的另一部分光直接照射到地板上，這個光波稱為參考光波，它的振幅和相位也是空間坐標的函數(shù)，其復振幅和位相用R表示，草考光通常為平面或球面波。這樣在記錄信息的底板上的總光場是物光與參考光的疊加。疊加后的復振幅為O+R，如圖從而底板上各點的發(fā)光強度分布為

I(OR)(O*R*)OO*RR*OR*O*RIOIROR*O*R

(式1)

式子中，O*與R*分別是O和R的共軛量;I。，IR分別為物光波和參考光波獨立照射底版時的放光強度。

2.物相再現(xiàn)

3.底板經(jīng)過曝光沖洗后，形成各處透光率不同的全息照片，它相當于一個復雜的光柵。一般來說，光透過這樣的全息照片時，振幅以及位相都要發(fā)生變化。如果令

t=透過光的復振幅/入射光的復振幅(式2)

則復振幅透過率t一般為復數(shù)。但對于平面吸收型全息照片t為實數(shù)。如果曝光及沖洗合適，可使得

tt0KI(式3)

物象再現(xiàn)是用光照射已經(jīng)攝制好的全息照片并觀察透過光。這個過程稱為波前重現(xiàn)，通常再照光與拍攝全息照片的參考光束R相同，因此，透過的光波的復振幅與位相用W表示，則：

(式4)Wt0RKR(I0IROR*O*R)[t0K(I0IR)]RKIROKRO*R

第一項與參考波R成正比，是按一定比例重建的參考波，或者說是直接透過再找光相當于零級衍射波。

第二項與原來的物光成正比，是按一定比例重建的物光波，相當于一級衍射波。這個光波根據(jù)惠更斯原理繼續(xù)傳播，與原來物體在原來位臵發(fā)出的光波相同，僅僅是振幅按一定比例改變，位相改變180度。因此全息照片后面的觀察者對這個光波方向觀察時，可以看到原來物體的三維立體像。如圖所示：

全息照片

一級衍射波人眼觀察

第三項與物光波的公軛光波O*有關(guān)。它是因衍射而產(chǎn)生的另一個一級衍射波，稱為孿生波。這意味著在須向的相反一側(cè)會聚稱一個共軛的實像。

1.全息照相

(1)設(shè)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6～7mA，光路系統(tǒng)應(yīng)該滿足下列條件：

①物光束和參考光束由分光板至感光版之間的光程大致相等

②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(yīng)擴展使感光板有均勻光照

③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

④參考光束應(yīng)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(guān)閉室內(nèi)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(yīng)該控制在20～60s之間。

(3)上快門，調(diào)好曝光定時器的曝光時間，裝感光板。使乳膠面向著入射光，靜臵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。然后放在定影液中……再水洗2～3min即可觀察物象再現(xiàn)。

2.物象再現(xiàn)

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(zhuǎn)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。

光學實驗中光路調(diào)節(jié)注意事項。

整個調(diào)試光路的過程中是分別依次加入光學元件

遵循的原則:每兩個光學元件始終保持等高,共軸

在這次光學實驗中，對于再現(xiàn)像的觀察我們沒有得到再現(xiàn)像的實驗結(jié)果，對此我覺得我們必然在某處有錯誤，或者是由于實驗儀器造成，因此我展開分析，下面是一些分析結(jié)果。

實驗中決定成功的因素：

一、系統(tǒng)穩(wěn)定性對實驗結(jié)果的影響由于全息圖上所記錄的是參考光和物光的干涉條紋,而這些條紋非常細,在曝光過程中,極小