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2001 年萍乡高等专科学校学报 2001
第 4 期 Jou rnal of P ingx iang Co llege NO. 4
①
掌握基本原理做好全息照相实验
朱志远
(萍乡高等专科学校江西萍乡 337000)
摘要: 近代物理实验的理论性强, 实验技术较复杂, 对专科学生来说做好这类实验
有一定难度, 全息照相实验就是其中典型的一个重要实验。本文将从基本原理、熟悉实验
的主要特点、实验内容和步骤、做好实验总结、结论五部分来谈谈全息照相实验, 望有助于
提高学生的实验能力。
关键词: 全息照相光波强度光波位相全息图
一、基本原理
任何物体表面上所发出的光波, 可以看成是由其表面上各物点所发出元光波的总和, 其表达式为
n
2 x
Y = ∑A ico s ( t+ i- )
i= 1
2 x
= A co s ( t+ - )
2 x
其中, 振幅A 和位相( t+ - ) 为此光波的两个主要特征, 又称为信息。当两个主要特征都
能被记录时叫全息照相。综合而论, 全息照相是以波的干涉和衍射为理论基础的, 通过一定的光路
系统把物光波和参考光波叠加在一起并于以信息记录的过程。记录的要素是光波的强度分布和位
相分布。整个实验分为信息记录和图象再现两个过程。
1. 信息记录
由于利用光的干涉进行全息记录, 就要求光源满足相干条件, 一般使用相干性极好的激光光
源。拍摄全息照片的光路如下图所示:

①收稿日期: 2001- 09- 06
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第四期萍乡高等专科学校学报· 9·
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由激光器发出的高度相干的单色光经遮光屏和分光板时被分成两束光。这两束光, 一束光经反射
镜M 1 反射、扩束镜L 1 扩束后, 用来照明待记录的物体3 , 称为物光束3 ;3另一光束经反射镜M 2 反射、
扩束镜L 2 扩束后, 直接照射感光板 H。后一光束作为一个参考光束, 当其与来自物体表面的散射
光均照射到全息干板上时, 物体散射光与参考光进行相干叠加, 其结果产生极精细的干涉条纹(条
纹间距在 5× 10- 4cm 量级)。被记录在感光板上。到达感光板H 上的参考光波的振幅和位相是由光
路确定的, 与被摄物无关。而射至感光板 H 上的物光的振幅和位相却与物体表面各点的分布和漫
射性质有关系。复杂的物光波可看成由无数物点发出的光的总和。从不同物点来的物光程(位相)
不同, 因而参考光和物光干涉的结果与被摄物有对应关系。感光板 H 上记录的干涉图像就是由这
些物点所发出的复杂物光波和参考光波相互干涉的结果。一个物点的物光波形成一组干涉条纹; 各
不同物点对应的干涉条纹的疏密、走向和反差等分布均不相同。由这些干涉图像迭加在一