2021-2022学年高二物理竞赛课件：全息照相.pptx

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1、 全息照相holography一一.什么是全息照相什么是全息照相 (holography)普通摄影（照相，电影，电视）只记录光的强度，即普通摄影（照相，电影，电视）只记录光的强度，即 景象反射的与振幅平方成正比的光强。所景象反射的与振幅平方成正比的光强。所 以只记录物体光波的强度（振幅）信息。以只记录物体光波的强度（振幅）信息。全息照相全息照相 既记录光波振幅信息，又记记录光波相位既记录光波振幅信息，又记记录光波相位 信息。信息。光全息术光全息术记录光波全部信息（振幅和位相）的照相。记录光波全部信息（振幅和位相）的照相。用干涉法记录物光波，用衍射法再现物光波。用干涉法记录物光波，用衍射法再现物

2、光波。二二.全息照相的原理全息照相的原理 (Principle of holography)19481948年英藉匈牙利物理学家丹尼年英藉匈牙利物理学家丹尼斯斯盖伯盖伯(D.Gebor)为了提高电为了提高电子显微镜的分辨率提出了全息术子显微镜的分辨率提出了全息术的最初设想。随后，他采用汞灯的最初设想。随后，他采用汞灯作光源，首次拍摄了第一张全息作光源，首次拍摄了第一张全息照片（即全息图照片（即全息图)，并获得了相，并获得了相应的再现像，从而创立了全息术应的再现像，从而创立了全息术。19601960年激光的出现促进了全息年激光的出现促进了全息照相术的发展，全息术得到了不照相术的发展，全息术得到了

3、不断完善，为此他荣获断完善，为此他荣获19711971年诺贝年诺贝尔物理学奖尔物理学奖。全息照相与普通照相的对比全息照相与普通照相的对比物光波物光波成像装置成像装置感光片感光片曝光曝光显影负片负片二维平面图像二维平面图像只记录光强分布只记录光强分布（明暗度反映物（明暗度反映物光振幅）光振幅）普通照相普通照相全息照相全息照相全息照相与普通照相的对比全息照相与普通照相的对比物光波物光波感光片感光片曝光、显影曝光、显影干涉花纹干涉花纹记录和反映出物光记录和反映出物光波的全部信息（振波的全部信息（振幅、位相）幅、位相）参考光波参考光波干涉记录干涉记录衍射再现衍射再现物光波物光波再现光再现光感光片感光片

4、虚像虚像 只有既记录物光的振幅信息（亮暗只有既记录物光的振幅信息（亮暗只有既记录物光的振幅信息（亮暗只有既记录物光的振幅信息（亮暗分布），又记录物光的位相信息（前后分布），又记录物光的位相信息（前后分布），又记录物光的位相信息（前后分布），又记录物光的位相信息（前后差异）的照相，才有可能得到物体的立差异）的照相，才有可能得到物体的立差异）的照相，才有可能得到物体的立差异）的照相，才有可能得到物体的立体图象。体图象。体图象。体图象。物体任一点发出的光，其波动方程为物体任一点发出的光，其波动方程为振幅振幅位相位相+=物光信息物光信息全息照相过程全息照相过程:记录记录再现再现全息照相的光路全息照相的

5、光路:虚像虚像照明光束照明光束衍射光线衍射光线再现原理再现原理全全息息图图 顺着衍射方向，可看到物体的逼真象。改变观察顺着衍射方向，可看到物体的逼真象。改变观察方向，可看到物体的不同方位。若用白光再现，可看方向，可看到物体的不同方位。若用白光再现，可看到物体的经色散的彩色图象。到物体的经色散的彩色图象。察察向向观观方方实像实像 全息照相特点全息照相特点(1)(1)立体感强立体感强:具有十分逼真的三维具有十分逼真的三维立体像，它与观察实物完全一样，立体像，它与观察实物完全一样，具有相同的视觉效果和景深感；具有相同的视觉效果和景深感；(2)(2)具有可分割性具有可分割性:把全息片分成若把全息片分成

6、若干小块，每一块都可再现原物完整干小块，每一块都可再现原物完整的像；的像；(3)(3)同一张全息干版可重叠多个全同一张全息干版可重叠多个全息图息图:每一个再现像能不受干扰地单每一个再现像能不受干扰地单独显示出来；独显示出来；全息照相的应用全息照相的应用1.1.全息显示全息显示 2.2.模压全息模压全息3 3.全息光学元件全息光学元件 4.4.全息干涉计量全息干涉计量 5.5.全息信息存储全息信息存储 全息技术全息技术全息显微术、超声全息术、全息存储术全息显微术、超声全息术、全息存储术panda为彩虹全息图为彩虹全息图 “Fish”为单色反射全息图为单色反射全息图 “mask”为彩色反射全息图为彩色反射全息图