2023年全息照相实验报告.docx

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。全息照相实验报告如何做全息照相实验?实验报告又是如何写?那么，下面请参考公文站小编给大家分享的全息照相实验报告，希望对大家有帮助。全息照相实验报告【实验目的】1.了解全息照相的基本原理。2.掌握全息照相以及底片的冲洗方法。3.观察物象再现。【实验仪器】防震光学平台、氦氖激光器、高频滤波器)、扩束透镜(两个)、分束器、反射镜(两个)、全息Ⅰ型干版、显影液和定影液及暗房设备。【实验原理】全息照相与普通照相无论是在远离上还是在方发生都有本质的区别。普通照相是用几何光学的方法记录物体上各点的发光强度分部，得到的是二维平面像，像上各点的照度与物体上的各点发光强度一一对应。而全息照相的记录对象是整个物体发出的光波(即物体上各点发出的光波的叠加)，借助于参考光用干涉的方法记录这个物光波的振幅和位相(周相)分布，即记录下物光波与参考光波相干后的全部信息。此时，记录信息底片上得到的不是物体的像，而是细密的干涉条纹，就好像一个复杂无比的衍射光栅，必须经过适当的再照明，才能重建原来的无广播，从而再现物体的三维立体像。由于底片上任何一小部分都包含整个物体的信息，因此，只利用拍摄的全息底片的一小部分也能再现整个物像。1.全息记录全息照相的光路图如下图所示：感光底板用激光光源照射物体，物体因漫反射发出物光波。波场上没一点的振幅和相位都是空间坐标的函数。我们用O表示物光波没一点的复振幅与相位。用同一激光管员经分光板分出的另一部分光直接照射到地板上，这个光波称为参考光波，它的振幅和相位也是空间坐标的函数，其复振幅和位相用R表示，草考光通常为平面或球面波。这样在记录信息的底板上的总光场是物光与参考光的叠加。叠加后的复振幅为O+R，如图从而底板上各点的发光强度分布为I(OR)(O*R*)OO*RR*OR*O*RIOIROR*O*R(式1)式子中，O*与R*分别是O和R的共轭量;I。，IR分别为物光波和参考光波独立照射底版时的放光强度。2.物相再现3.底板经过曝光冲洗后，形成各处透光率不同的全息照片，它相当于一个复杂的光栅。一般来说，光透过这样的全息照片时，振幅以及位相都要发生变化。如果令t=透过光的复振幅/入射光的复振幅(式2)则复振幅透过率t一般为复数。但对于平面吸收型全息照片t为实数。如果曝光及冲洗合适，可使得tt0KI(式3)物象再现是用光照射已经摄制好的全息照片并观察透过光。这个过程称为波前重现，通常再照光与拍摄全息照片的参考光束R相同，因此，透过的光波的复振幅与位相用W表示，则：(式4)Wt0RKR(I0IROR*O*R)[t0K(I0IR)]RKIROKRO*R第一项与参考波R成正比，是按一定比例重建的参考波，或者说是直接透过再找光相当于零级衍射波。第二项与原来的物光成正比，是按一定比例重建的物光波，相当于一级衍射波。这个光波根据惠更斯原理继续传播，与原来物体在原来位臵发出的光波相同，仅仅是振幅按一定比例改变，位相改变180度。因此全息照片后面的观察者对这个光波方向观察时，可以看到原来物体的三维立体像。如图所示：全息照片一级衍射波人眼观察第三项与物光波的公轭光波O*有关。它是因衍射而产生的另一个一级衍射波，称为孪生波。这意味着在须向的相反一侧会聚称一个共轭的实像。【实验内容与测量】1.全息照相(1)设计光路系统如下图，打开激光光源预热，激光器的电流指示为6～7mA，光路系统应该满足下列条件：①物光束和参考光束由分光板至感光版之间的光程大致相等②用透镜将物光束扩展到保证整个被摄物都能受到光照，参考光束也应扩展使感光板有均匀光照③照在感光板上的物光束和参考光束之间的夹角在30～50之间为宜④参考光束应强于物光束，在放感光板的地方她们的强度比约为3：至5：1(2)关闭室内照明灯，用光电池测量放感光板处参考光束和物光光束的强度，以检验发光强度比是否符合要求。曝光时间应该控制在20～60s之间。(3)上快门，调好曝光定时器的曝光时间，装感光板。使乳胶面向着入射光，静臵几分钟使防震台不振动后曝光。(4)显影和定影。显影液用D-19显影液，显影时间为2min。取出感光板后用自来水冲洗。然后放在定影液中……再水洗2～3min即可观察物象再现。2.物象再现1)用激光照射全息照片的正面。尽可能使光照方向与原来参考光束方向一致，从照片反面观察物象。