第8章 现代光学简介（二）全息光学.ppt

文档介绍：第八章现代光学简介(二)  ------ 全息光学
主要内容:
1、全息光学的基本原理
2、全息光学的实验技术
3、全息光学的实际应用
全息摄影技术
全息显示技术
干涉计量技术
信息处理技术
本节课要讲解的主要内容:
1、全息图的概念
2、全息图的基本特点
3、全息图的分类
4、全息过程(拍摄、再现)的基本理论
5、全息图的实际应用
6、全息技术的发展现状和发展趋势
一、全息图的基本概念:
能够包含物体全部信息(振幅和位相)的图片。
◆英文: Hologram
◆世界上第一张全息图是匈牙利科学家伽伯于
1948 年拍摄成的。他的工作具有开创性和划时代
的意义,获得了 1971 年度的诺贝尔物理学奖。
◆现在实用的全息图是美国科学家利思---特尼克
在 1962 年发明的离轴全息图。
二、全息图的分类:
1、按着制作方法
2、按着光路结构
3、按着再现方式
4、按着实际用途
光学记录全息图
计算机像素全息图
同轴全息图
离轴全息图
单色光全息图
复色
光全
息图
反射全息图
相面全息图
彩虹全息图
假彩色编码全息图
真彩色编码全息图
角度多路合成全息图
多通道全息图
普通
特殊:加密全息图
三、全息图的基本特点:
1、三维立体图( 或四维)
2、彩色图片,永不变颜色
3、不可撕毁性(冗余度大)
4、一次拍摄,可以得到两个图像
(原始像和共轭象)
5、。。。。。。
四、全息过程的基本理论:
实验现象
严格的理论指导!
1、基本理论
(1)记录过程:光波的干涉
感光记录介质只能记录光波的振幅(强度),
只有通过光波的干涉过程,才能将被拍摄物体
的全部信息(振幅和位相)以明暗相间的干涉
条纹的形式记录下来。
(2)再现(观察)过程:光波的衍射
2、拍摄光路:
3、全息过程的数学描述
(1)记录过程:
在记录平面上接收到的光波复振幅为:
所以,求得合光强为:
。。。。(1)
等式(1)又可化为:
。。。(2)
这里,(2)式中的表示物光和参考光的强度
之和, 表示干涉条纹的反衬度。
另外,根据光路结构参数,通过求解,
可以得到干涉条纹的空间频率:
。。。(3)
例,λ= ,θ= 400 1100条/ mm
讨论:
◆由等式(1)可推得全息图永不变色。
◆由等式(2)可推得全息图的再现像
是三维立体的。
◆由等式(3)可推得全息图不可撕毁。
如何来解释全息图的第四个特点呢?