什麼是全息攝影全息攝影的優點
全息攝影是能夠把來自物體的光波波陣面的振幅和相位的資訊記錄下來,又能在需要時再現出這種光波的一種技術。那麼你對全息攝影瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是全息攝影的內容,希望大家喜歡!
全息攝影的原理
光波是一種電磁波,它在傳插中帶有振幅和相位的資訊。普通照相是用感光材料***如照相底片***作記錄介質,用透鏡成象系統***如照相機***使物體在感光材料上成象。它所記錄的只是來自物體的光波的強度分佈圖象,即振幅的資訊,而不包括相位的資訊。因此普通照相只能攝取二維***平面***圖象。為要同時記錄光波的振幅和相位的資訊,可藉助於一束相干的參考光,利用物光和參考光的光程差,以確定兩束光波之間的相位差。因此藉助參考光,便可記錄來自物體的光波的振幅和相位的資訊。
全息攝影的拍攝要求
光源必須是相干光源:通過前面分析知道,全息照相是根據光的干涉原理,所以要求光源必須具有很好的相干性。鐳射的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為鐳射具有很好的空間相干性和時間相干性,實驗中採用He-Ne鐳射器,用其拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
全息照相系統要具有穩定性:由於全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧譁,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是,各組都調好光路後,同學們離開實驗臺,穩定一分鐘後,再在同一時間內曝光,得到較好的效果。
物光與參考光應滿足:物光和參考光的光程差應儘量小,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,調光路時用細繩量好;兩束光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,因為夾角小,干涉條紋就稀,這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求較低;兩束光的光強比要適當,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強比用矽光電池測出。
使用高解析度的全息底片:因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋,所以需要高解析度的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗,每毫米只能記錄50~100個條紋,天津感光膠片廠生產的I型全息幹板,其解析度可達每毫米3000條,能滿足全息照相的要求。
全息照片的沖洗過程:沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配藥,配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配製,但實驗證明,用純淨的自來水配製,也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行,藥液千萬不能見光,保持在室溫20℃在右進行沖洗,配製一次藥液保管得當可使用一個月左右。
全息攝影的優點
1、再造出來的立體影像有利於儲存珍貴的藝術品資料進行收藏。
2、拍攝時每一點都記錄在全息片的任何一點上,一旦照片損壞也關係不大。
3、全息照片的景物立體感強,形象逼真,藉助鐳射器可以在各種展覽會上進行展示,會得到非常好的效果。
全息照相的應用領域
實驗應力分析範疇
常用於實驗應力分析範疇的是全息干涉法,如用來研究物體的三維位移場和應力分佈***見位移場全息干涉分析,全息光彈性法***以及分析複雜構件的振型、振幅等。採用脈衝全息照相,還可研究固體中應力波的傳播和裂紋擴充套件過程以及在風洞實驗中研究飛行器的空氣動力特性等。在無損檢驗中,可用來檢測物體的內部缺陷和微小裂紋。
圖象識別和無損檢驗
將微波技術、超聲波技術和全息照相結合起來,形成了微波全息術和聲全息術,在圖象識別和無損檢驗等領域中得到廣泛應用。
照相領域
全息技術應用到照相領域要遠遠優越於普通的照相,普通照相是根據透鏡成像原理,把立體景物“投影”到平面感光底板上,形成光強分佈,記錄下來的照片沒有立體感,因為從各個視角看照片得到的像完全相同。全息照相再現的是一個精確複製的物光波,當我們“看”這個物光波時,可以從各個視角觀察到再現立體像的不同側面,猶如看到逼真物體一樣,具有景深和視差。如果拍攝並排的兩輛“賓士”汽車模型,那麼當我們改變觀察方向時,後一輛車被遮蓋部分就會露出來。難怪人們在展覽會會為一張“賓士”汽車拍攝的全息圖而興奮不已:“看見汽車的再現像,好像一拉車門就可以就坐上‘賓士’,太精彩了!” 一張全息圖相當於從多角度拍攝、聚焦成的許多普通照片,在這個意義一張全息的資訊量相當100張或1000張普通照片。用高倍顯微鏡觀看全息圖表面,看到的是複雜的條紋,絲毫看不到物體的形象,這些條紋是利用鐳射照明的物體所發出的物光波與標準光波***參考光波***干涉,在平面感光底板上被記錄形成的,即用編碼方法把物光波“凍結”起來。一旦遇到類似於參考光波的照明光波照射,就會衍射出成像光波,它好像原物光波重新釋放出來一樣。所以全息照相的原理可用八個字來表述:“干涉記錄,衍射再現”。
全息攝影的優點