激光全息照相.ppt

激光全息照相激光全息照相现在学习的是第1页，共18页全息照相全息照相伽伯(DennisGabor1900-1979)全息照相原理早在全息照相原理早在19481948年就由匈牙利物理学年就由匈牙利物理学家伽伯家伽伯(Dennis Gabor 1900-1979)提提出（伽伯因此于出（伽伯因此于19711971年荣获诺贝尔物理年荣获诺贝尔物理学奖），由于缺少高相干度和高亮度光学奖），由于缺少高相干度和高亮度光源，全息照相技术未得到进一步发展。源，全息照相技术未得到进一步发展。到了到了6060年代初期激光问世后，全息照相年代初期激光问世后，全息照相技术得到了迅速发展。目前已获得了相技术得到了迅速发展。目前已获得了相当广泛的应用。当广泛的应用。现在学习的是第2页，共18页实验目的实验目的1.了解全息照相的基本原理2.学习并掌握全息照相的基本实验技术3.观察和分析全息照相的成像特性现在学习的是第3页，共18页实验仪器实验仪器光开关（定时器），全息干板光开关（定时器），全息干板，卷尺，洗相设备现在学习的是第4页，共18页全息照相与普通照相的区别全息照相与普通照相的区别全息照相全息照相普通照相普通照相原理原理物理光学原理物理光学原理 几何光学原理几何光学原理记录方法记录方法 记录的是物光与参考光相干记录的是物光与参考光相干涉的干涉条纹，同时记录了涉的干涉条纹，同时记录了物光的光强和位相信息物光的光强和位相信息透镜成像在焦面上，透镜成像在焦面上，只记录下物光的光强只记录下物光的光强信息信息成像性质成像性质 立体像立体像平面像平面像再现方法再现方法 用衍射方法再现用衍射方法再现直接成像在感光面，直接成像在感光面，冲洗后即能看到像冲洗后即能看到像现在学习的是第5页，共18页l实验原理实验原理l1.1.全息全息图图的的记录记录（利用光的干涉利用光的干涉）现在学习的是第6页，共18页l两光波叠加后，（x,y）点的强度为 现在学习的是第7页，共18页（为简明起见括号内x,y均省略了）第一、二项为物光和参考光的光强，为常数。第三、四项为干涉项，反映了两相干光的振幅和相对位相的关系。干涉图样将物光波的振幅和位相两种信息全部记录下来了。现在学习的是第8页，共18页1.1.物像的再物像的再现现（利用光的衍射利用光的衍射）共轭实像p原始虚像O*ORs经过显影、定影后，所记录的干涉条纹就是全息图底片上各点振幅透射率关系为 现在学习的是第10页，共18页用原参考光照在全息片上，全息图起到衍射光栅的作用其后光场的复振幅分布为 第一、第二项为透射光，方向与参考光相同，强度减弱第三项为原始光波，给出原始像第四项为共轭光波，给出共轭像现在学习的是第11页，共18页扩束镜扩束镜全息干板全息干板实实 像像虚虚 象象观察者观察者再现光路图再现光路图物像的再现与观察物像的再现与观察现在学习的是第12页，共18页全息照相特点：(1)具有十分逼真的立体像，它与观察实物完全一样，具有 相同的视觉效果(立体感强)；(2)具有可分割性，把全息片分成若干小块，每一块都可再 现原物完整的像；(3)同一张底片上，经过多次曝光（每次曝光前改变干版方位），可以重叠许多物体的像，每个像能不受干扰地单独显示出来；(4)再现像可以放大和缩小，亮度可调节。现在学习的是第13页，共18页1 1 光路调节光路调节 （1）激光经分束后，物光与参考光光束高度基本相同且光程大致相等。物光光程：分束镜反射镜扩束镜被摄物感光片；参考光光程：分束镜反射镜扩束镜感光片。（2）物光与参考光的夹角选取在3060之间。（3）在感光片位置，物光与参考光的光强比一般在1:101:2之间。判断方法：遮挡物光，看光强有无变化，有变化即可2 2 曝光曝光 曝光时间与光强大小、显影温度有关，一般0.8-1秒3 3 干板的冲洗干板的冲洗 冲洗过程为：显影（3分钟）停显 水洗定影（5分钟）水洗烘干4 4 全息图再现全息图再现 虚像用扩束后的激光照射全息图直接观察。实验步骤实验步骤现在学习的是第14页，共18页注意事项 l在任何情况下，不能使激光直接射入眼睛在任何情况下，不能使激光直接射入眼睛（要注意安全）（要注意安全）l不要用手触摸实验仪器的光学元件的镜面。不要用手触摸实验仪器的光学元件的镜面。l在拍摄全息照片时，要保持室内安静，一定在拍摄全息照片时，要保持室内安静，一定不要触及全息实验台。不要触及全息实验台。l曝光前一定要稳定一段时间。曝光前一定要稳定一段时间。现在学习的是第15页，共18页将各光学元件调至等高将各光学元件调至等高现在学习的是第16页，共18页全息照相光路安排全息照相光路安排光开关光开关现在学习的是第17页，共18页光程差和夹角光程差和夹角光开关现在学习的是第18页，共18页