全息照相實驗報告

全息照相實驗報告

　　如何做全息照相實驗?實驗報告又是如何寫?那麼，下面請參考公文站小編給大家分享的全息照相實驗報告，希望對大家有幫助。

　　全息照相實驗報告

　　【實驗目的】

　　1.瞭解全息照相的基本原理。

　　2.掌握全息照相以及底片的沖洗方法。

　　3.觀察物象再現。

　　【實驗儀器】

　　防震光學平臺、氦氖鐳射器、高頻濾波器)、擴束透鏡(兩個)、分束器、反射鏡(兩個)、全息Ⅰ型幹版、顯影液和定影液及暗房裝置。

　　【實驗原理】

　　全息照相與普通照相無論是在遠離上還是在方發生都有本質的區別。普通照相是用幾何光學的方法記錄物體上各點的發光強度分部，得到的是二維平面像，像上各點的照度與物體上的各點發光強度一一對應。而全息照相的記錄物件是整個物體發出的光波(即物體上各點發出的光波的疊加)，藉助於參考光用干涉的方法記錄這個物光波的振幅和位相(周相)分佈，即記錄下物光波與參考光波相干後的全部資訊。此時，記錄資訊底片上得到的不是物體的像，而是細密的干涉條紋，就好像一個複雜無比的衍射光柵，必須經過適當的再照明，才能重建原來的無廣播，從而再現物體的三維立體像。由於底片上任何一小部分都包含整個物體的資訊，因此，只利用拍攝的全息底片的一小部分也能再現整個物像。

　　1.全息記錄

　　全息照相的光路圖如下圖所示：

　　感光底板

　　用鐳射光源照射物體，物體因漫反射發出物光波。波場上沒一點的振幅和相位都是空間座標的函式。我們用O表示物光波沒一點的復振幅與相位。用同一鐳射管員經分光板分出的另一部分光直接照射到地板上，這個光波稱為參考光波，它的振幅和相位也是空間座標的函式，其復振幅和位相用R表示，草考光通常為平面或球面波。這樣在記錄資訊的底板上的總光場是物光與參考光的疊加。疊加後的復振幅為O+R，如圖從而底板上各點的發光強度分佈為

　　I(OR)(O*R*)OO*RR*OR*O*RIOIROR*O*R

　　(式1)

　　式子中，O*與R*分別是O和R的共軛量;I。，IR分別為物光波和參考光波獨立照射底版時的放光強度。

　　2.物相再現

　　3.底板經過曝光沖洗後，形成各處透光率不同的全息照片，它相當於一個複雜的光柵。一般來說，光透過這樣的全息照片時，振幅以及位相都要發生變化。如果令

　　t=透過光的復振幅/入射光的復振幅 (式2)

　　則復振幅透過率t一般為複數。但對於平面吸收型全息照片t為實數。如果曝光及沖洗合適，可使得

　　tt0KI (式3)

　　物象再現是用光照射已經攝製好的全息照片並觀察透過光。這個過程稱為波前重現，通常再照光與拍攝全息照片的參考光束R相同，因此，透過的光波的復振幅與位相用W表示，則：

　　(式4) Wt0RKR(I0IROR*O*R)[t0K(I0IR)]RKIROKRO*R

　　第一項與參考波R成正比，是按一定比例重建的參考波，或者說是直接透過再找光相當於零級衍射波。

　　第二項與原來的物光成正比，是按一定比例重建的物光波，相當於一級衍射波。這個光波根據惠更斯原理繼續傳播，與原來物體在原來位臵發出的光波相同，僅僅是振幅按一定比例改變，位相改變180度。因此全息照片後面的觀察者對這個光波方向觀察時，可以看到原來物體的三維立體像。如圖所示：

　　全息照片

　　一級衍射波人眼觀察

　　第三項與物光波的公軛光波O*有關。它是因衍射而產生的另一個一級衍射波，稱為孿生波。這意味著在須向的相反一側會聚稱一個共軛的實像。

　　【實驗內容與測量】

　　1.全息照相

　　(1)設計光路系統如下圖，開啟鐳射光源預熱，鐳射器的電流指示為6～7mA，光路系統應該滿足下列條件：

　　①物光束和參考光束由分光板至感光版之間的光程大致相等

　　②用透鏡將物光束擴充套件到保證整個被攝物都能受到光照，參考光束也應擴充套件使感光板有均勻光照

　　③照在感光板上的物光束和參考光束之間的夾角在30～50之間為宜

　　④參考光束應強於物光束，在放感光板的地方她們的強度比約為3：至5：1

　　(2)關閉室內照明燈，用光電池測量放感光板處參考光束和物光光束的強度，以檢驗發光強度比是否符合要求。曝光時間應該控制在20～60s之間。

　　(3)上快門，調好曝光定時器的曝光時間，裝感光板。使乳膠面向著入射光，靜臵幾分鐘使防震臺不振動後曝光。

　　(4)顯影和定影。顯影液用D-19顯影液，顯影時間為2min。取出感光板後用自來水沖洗。然後放在定影液中……再水洗2～3min即可觀察物象再現。

　　2.物象再現

　　1)用鐳射照射全息照片的正面。儘可能使光照方向與原來參考光束方向一致，從照片反面觀察物象。

　　2)用1)的方法觀察到正立的三維圖象後，旋轉全息照片180度，使其反面被鐳射照射。

　　3)用自己所想的方法觀察全息照片。

　　【實驗心得】

　　光學實驗中光路調節注意事項 。

　　整個除錯光路的過程中是分別依次加入光學元件

　　遵循的原則:每兩個光學元件始終保持等高,共軸

　　【資料處理實驗結論】

　　在這次光學實驗中，對於再現像的觀察我們沒有得到再現像的實驗結果，對此我覺得我們必然在某處有錯誤，或者是由於實驗儀器造成，因此我展開分析，下面是一些分析結果。

　　實驗中決定成功的因素：

　　一、系統穩定性對實驗結果的影響由於全息圖上所記錄的是參考光和物光的干涉條紋, 而這些條紋非常細, 在曝光過程中, 極小的振動和位移都會引起干涉條紋的模糊不清, 甚至使干涉條紋完全不能記錄下來。

　　二、光路對實驗結果的影響

　　(1) 參考光和物光的光程差的影響。參考光和物光的光程差[ 1 ]不能太大, 不能大於所用鐳射的相<p>

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