全息照相 ——电科091 储佩佩
全息照相 ☆全息照相简介 ☆全息照相与一般照相的区别 ☆实验目的 ☆实验原理 ☆实验器材 ☆实验内容 ☆注意事项 ☆实验感想
全息照相简介 1948年,英国科学家丹尼斯--盖伯 提出了一种新的成象原理, 即通过物光 与参考光的干涉,记录物光波前上各点 的全部信息的记录方法。并随着激光的 出现,发展成科学技术的一个新领域。 盖伯也于1971年获得诺贝尔物理学 奖。 全息照相简介
全息照相与一般的相机有什么区别 项目 全息照相 普通照相 原理 光的干涉、衍射等物理光学原理 几何光学的透镜成像原理 记录 振幅、位相分布 振幅分布 记录在介质上 物光和参考光的的干涉条纹 像 将底片分成小块 每块可再现完整的图像,但分辨率下降 每块图像不完整,但分辨率不变 物体与底片上 不存在一一对应关系 存在一一对应关系
全息照相与普通照相的区别
1.学习全息照相的实验技术,拍摄合格的全息图。 2.理解全息照相的原理,再现和观察全息图。 3.了解摄影暗室技术。 实验目的
实验原理 全息照相中所记录和重现的是物理光波(简称物光)波前的振幅和相位,即全部信息,全息照相的名称由此而来。由于感光乳胶和一切光敏元件都是“相位盲”,不能直接记录相位,必须借助于一束相干参考光,通过拍摄物光和参考光的干涉条纹,间接地记录下物光的振幅和相位,直接观察拍好的全息图,看不到像,只有照明光按一定的方向照在全息图上,通过全息图的衍射,才能重现物光波前,使我们看到物的立体像,故全息照相包括波前的全息记录和重现两部分内容。
拍摄全息照片的原理图
实验器材 物体 反射镜 干板架 He-Ne激光器 扩束镜 扩束镜 定时阀 全息平台 分束镜
实验内容 (1)调节参考光R与物光O的光程近似相等 由于光波的相干长度有限,两束光的光程差若超过其相干长度,就不会形成干涉。光程差越小,物光与参考光的空间相干范围就越大,用照相术语讲,即景深越大,效果越好。 (2)调节参考光R与物光O的夹角在30°到40°之间 角度太小,再现时不易观察,角度太大,条纹太密,拍摄易失败。
(3)调节参考光R与物光的光强比在2:1到10:1 之间。 (4)对感光材料的要求-------- 高分辨率 (5)关闭照明灯,安装全息干版后,进行曝光,时间 可控制在10~15s,在弱绿光下显影和定影,时间长短主要取决于药方和药液温。 (6)将清水冲过又经干燥全息片面对扩束的激光,观察虚像和实像。
干板的冲洗 显 影 停 显 定 影 脱 水 水 洗 漂 白 干 燥
干板处理过程: (1)显影。显影液中显影约2~3分钟,并不停地搅动。显影时间与干板曝光量有关,也有显影液使用时间有关。所以在显影过程中应注意干板黑度变化,黑度适中为止。显影过程中可以将干板拿出显影液观察。但要注意当干板有一定黑度后,拿出显影液后先到清水中清洗以暂停显影。如果黑度不够,可以放回显影液中继续显影。 (2)停影。干板显影后,立即放入清水中漂洗,使干板停止显影,同时查以使干板上的显影液被清洗掉。 (3)定影。干板在定影液中定影约1分钟即可,对于需要长期保存的干板,定影时间应超过10分钟。
注意事项 1、千万不要直视经过聚焦的激光光束或者由镜面反射回来的聚焦光束,以免照成视网膜的损伤,观察光斑时应将激光照射在白屏上进行观察。 2、严禁用手触摸所有光学元件的表面。 3、拍摄全息照片时,室内要保持安静,千万不要触及防震平台。
实验感想 通过对全息照相实验的研究,体会到了学习物理实验的乐趣,实验过程虽有时会遇到一些问题,但是通过反复的试验,最终得到满意的结果非常开心,比如说在显影定影的时间控制上,通过测试脉搏的方法来判定时间,结果拍出的照片非常的清晰。自己也了解到全息在现代生活领域的许多应用,尤其是对新的印刷技术的期待,总之这次的实验,收获颇丰。
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