文档介绍：全息照相
华东理工大学物理实验中心
拍摄全息照片就是将物体表面的漫射光波的振幅和位相以干涉条纹(全息图)的形式记录下来的过程。而对全息照片的观察及分析则是全息照相术的工程应用基础。本实验将从观察和分析全息照片的主要特征出发简要介绍全息照相的基本原理及摄制方法。
实验目的
背景介绍
全息照相原理早在1948年就由匈牙利物理学家伽伯(Dennis Gabor 1900-1979)为了提高电子显微镜的分辨本领而提出,并因此于1971年荣获诺贝尔物理学奖。到了60年代初期激光问世后,全息照相技术得到了迅速发展,目前已获得了相当广泛的应用。
伽伯(Dennis Gabor 1900-1979)
全息照相和普通照相的区别
以几何光学的折射定律为基础,利用透镜成像原理,仅记录了物光中的振幅信息,无立体感。
以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础(光的干涉原理),借助于参考光波记录了物光中的全部信息---振幅和相位,有立体感。记录介质上得到的是细密干涉条纹(全息图)
全息照片
普通照片
原理、方法都有本质的差别
全息照相技术是60年代发展起来的一门立体摄影和波前再现的新技术。它比普通照相具有更多的特点,不仅在成像理论中占有重要位置,而且在摄影艺术、精密计量、无损检测、信息处理、遥感图像分析,生物医学和国防科研中具有广泛的应用。
全息术的应用
防伪、装潢、广告等
全息照片的获得—光的干涉
由惠更斯-菲涅耳原理可知,被摄物体散射的光波可看作是其上各点发出的球面波叠加。
光的干涉
物体
ri
ri
振幅
相位
所有的记录介质都只对光强有响应,如何将相位的信息转换成强度的变化?
R
O
记录介质
物体
He-Ne激光器
拍摄全息照片的原理图
分光镜
全反镜
全反镜
扩束镜
扩束镜
物体
全息干板
参考光
物光
相干条件
频率相同
相位差相同
振动方向相同
全息照片上的干涉条纹
全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉条纹的反差和明暗变化的形式记录下来,形成的干涉条纹是不规则的,干涉条纹的间距为:
θ为参考光束与物光束射到干板时两者的夹角,λ为光波波长。
全息照片的再现
感光后的全息干板,经显影、定影等处理得到的全息照片,相当于一个“衍射光栅”。
扩束镜
全息干板
实像
虚像
观察者
如何获取物光信息?
全息照相的主要特点
1. 立体感强
具有可分割性
多重纪录性