全息照相和全息干涉法的应用--基础物理实验研究性报告.docx

北京航空航天大学基础物理实验研究性报告PAGE\*MERGEFORMAT18全息照相和全息干涉法的应用第一作者：第二作者：目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc666"目录PAGEREF_Toc6662HYPERLINK\l"_Toc26321"摘要PAGEREF_Toc263213HYPERLINK\l"_Toc25787"一、实验要求PAGEREF_Toc257873HYPERLINK\l"_Toc15744"二、实验原理PAGEREF_Toc157443HYPERLINK\l"_Toc1302"1.全息照相：PAGEREF_Toc13023HYPERLINK\l"_Toc7252"（1）透射式全息照相PAGEREF_Toc72524HYPERLINK\l"_Toc8585"（2）反射式全息照相PAGEREF_Toc85855HYPERLINK\l"_Toc12879"2.两次曝光法测定金属的弹性模量：PAGEREF_Toc128796HYPERLINK\l"_Toc23359"三、仪器介绍PAGEREF_Toc233599HYPERLINK\l"_Toc22870"四、实验注意事项PAGEREF_Toc228709HYPERLINK\l"_Toc5196"五、实验内容PAGEREF_Toc51969HYPERLINK\l"_Toc9194"1、全息照片的拍摄PAGEREF_Toc91949HYPERLINK\l"_Toc21246"2、冲洗底板PAGEREF_Toc2124610HYPERLINK\l"_Toc3498"3、再现像的观察PAGEREF_Toc349811HYPERLINK\l"_Toc8408"六、实验数据记录与处理PAGEREF_Toc840811HYPERLINK\l"_Toc3305"1、原始数据记录PAGEREF_Toc330511HYPERLINK\l"_Toc19032"2、数据处理PAGEREF_Toc1903211HYPERLINK\l"_Toc30165"七、误差分析PAGEREF_Toc3016513HYPERLINK\l"_Toc19955"八、思考题PAGEREF_Toc1995513HYPERLINK\l"_Toc25607"九、改进PAGEREF_Toc2560714HYPERLINK\l"_Toc31727"十、感想与体会PAGEREF_Toc3172715HYPERLINK\l"_Toc17786"十一、参考资料PAGEREF_Toc1778616摘要本报告对全息照相和全息干涉法实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍，并对实验数据进行处理以及误差估算。通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算，探究如何更好地完成本实验，使之呈现更加清晰的图像以及提高精度的方法，从而深入理解实验，最后说明实验的收获与感想。实验要求了解全息照相的基本原理，熟悉反射式全息照相与透射式全息照相的基本技术和方法；掌握在光学平台上进行光路调整的基本方法和技能；学习用二次曝光法进行全息干涉测量，并以此测定铝板的弹性模量；通过全息照片的拍摄和冲洗，了解有关照相的基础知识。实验原理全息照相：全息照相所记录和再现的是包括物光波前的振幅和位相在内的全部信息。但是，感光乳胶和一切光敏元件都只对光强敏感，不能直接记录相位，从而借助一束相干参考光，通过拍摄物光和参考光之间的干涉条纹，间接记录下物光的振幅和位相信息，然后使照明光按一定方向照射到全息图上，通过全息图的衍射再现物光波前，这时人眼便能看到物体的立体像。根据记录光路的不同，全息照相又分为透射式全息和反射式全息，若物光和参考光位于记录介质（干板）的同侧，则称为透射全息；若物光和参考光位于记录介质的异侧，则称为反射全息。透射式全息照相投射全息的记录两束平行光的干涉将感光板垂直于纸面放置，两书相干平行光o、r按照图1所示方向入射到感光板上，他们与感光板法向夹角分别为和，并且o光中的两条光线1、2与r光中的两条光线和在A、O两点相遇并相干，于是在垂直于纸面方向产生平行的明暗相间的干涉条纹，亦即在感光板上形成一个光栅。设A、O两点为相邻明条纹，则条纹间距,如图1，其光程差为波长。光线与之间光程差为，光线1与2之间的光程差为，又由于光线2与等光程，所以光线1与间的光程差为，以感光板法线为基准，逆时针转至入射光线（不大于）的入射角为正，反之为负。所以干涉条纹间距为：（