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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,全息照相,大学物理实验,全息照相 大学物理实验,1,一、实验目的,1、了解全息照相的基本原理,2、学习静物照相的拍摄方法,3、了解再现物像全息的性质和方法,难点：全息照相实验中光路的调节,重点：全息照相的基本原理,一、实验目的 1、了解全息照相的基本原理2、学习静物照相的拍,2,二、实验原理,伽伯(Dennis Gabor1900-1979),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)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。,二、实验原理 伽伯(Dennis Gabor1900-197,3,1、全息照相和普通照相的区别,普通照相：,利用透镜成像原理，仅记录了物光中的振幅信息，无立体感。,普通照片,全息照相：,利用光的干涉原理，记录了物光中的全部信息-振幅和位相，有立体感。,全息照片,1、全息照相和普通照相的区别普通照相：普通照片全息照相：全息,4,2、,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。,物体,r,i,r,i,因此可写为：,上式中含有振幅,A,i,和位相,两种信息,通,过光的干涉,能以干涉条纹的形式记录这两种信息。,2、全息照片的获得光的干涉 由惠更斯菲涅耳原理可知,5,拍摄全息照片的原理图,分光镜,全反镜,He-Ne激光器,全反镜,扩束镜,扩束镜,物 体,全息干板,参考光,物光,拍摄全息照片的原理图分光镜全反镜He-Ne激光器全反镜扩束镜,6,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：,为参考光束与物光束射到干板时两者的夹角，为,光波波长。,3、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,照片，相当于一个“衍射光栅”。再现光路如下图所示,全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉条 为参,7,扩束镜,全息干板,实 像,虚 象,观察者,扩束镜全息干板实 像虚 象观察者,8,三、实验仪器,氦氖激光器,分光镜,全反镜,全反镜,扩束镜大,扩束镜小,被摄物,白板,激光器电源,拍摄好的全息干板,放震台,调节架,三、实验仪器氦氖激光器分光镜全反镜全反镜扩束镜大扩束镜小被摄,9,四、实验内容,1、全息记录,（1）、将个光学元件调至等高,四、实验内容1、全息记录（1）、将个光学元件调至等高,10,（2）、拍摄全息照片光路的安排,He-Ne激光器,分光镜,全反镜,全反镜,扩束镜,扩束镜,物 体,全息干板,（3）、使物光和参考光的光程大致相等，不能超过20,cm,（2）、拍摄全息照片光路的安排He-Ne激光器分光镜全反镜全,11,He-Ne激光器,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,光程差=,物光程,参考光程,移动全反镜,He-Ne激光器分光镜全反镜全反镜扩束镜扩束镜物 体全息干板,12,（4）、调节物体位置，使物光和参考光的的夹角,小于等于30度。,移动物体,=30,o,（4）、调节物体位置，使物光和参考光的的夹角移动物体=3,13,（5）、调节参考光与物光在全息干版上照度比，要在3:16:1。,物光光强,参考光光强,调节扩束镜位置可,调节光强,全息干板上的光强,（5）、调节参考光与物光在全息干版上照度比，要在3:16:,14,2、曝光拍摄，满足上述条件后，取下白屏。,（1）、遮光,遮光,（2）、在盒中取出全息干版,（注意不要曝光）,取全息干板,（3）、取下白屏换上全息干版，注意正,面（有药的一面）对着光。,2、曝光拍摄，满足上述条件后，取下白屏。（1）、遮光遮光（2,15,（4）、静等1到2分钟，等到整个系统稳定后，打开激光源进行曝光，曝光后取下干版放回暗盒。曝光时间为8到10秒。,曝光,3、全息干版的冲洗,在照相暗室中，可在暗绿灯下操作，整个过程不能用手,触摸全息干版的表面。,（4）、静等1到2分钟，等到整个系统稳定后，打开激光源进行曝,16,D19显影液,2到3分钟,清 水,半分钟,定影液,4-5分钟,最后在清水中冲洗一下，用电吹风吹干，再将干版放回光,路中观察。,D19显影液2到3分钟清 水半分钟定影液4-5分钟最后在清,17,4、物像的再现与观察,（1）、再现象虚的观察,扩束镜,全息干板,实 像,虚 象,观察者,再现光路图,再现虚象,（2）、观察的实象情况,4、物像的再现与观察（1）、再现象虚的观察扩束镜全息干板实,18,细激光束,全息干板,观察屏,实象,（3）、用一张带有小孔的纸片贴近全息相片，人眼通过小孔观察虚像，改变小孔的位置做同样观察，记录观察结果。,细激光束全息干板观察屏实象（3）、用一张带有小孔的纸片贴近全,19,五、注意事项,1、要注意安全，绝对不允许直视经过聚焦的或经镜面反,射后再聚焦的激光光束，防止视网膜损伤。,2、不要用手触摸实验仪器的光学元件的镜面。,3、在拍摄全息照片时，要保持室内安静，一定不要触及防震平台。,4、全息干版上不能出现干涉条纹。,5、曝光前一定要稳定一段时间。,六、思考题,1、全息照相与普通照相有什么不同？,2、为什么要尽量要把物光和参考光的夹角取小一些？,五、注意事项 1、要注意安全，绝对不允许直视经过聚焦的或经镜,20,3、要尽量让物光和参考光的光程相等，其目的是什么？,4、为什么全息相片的每一碎片都能使整个物体再现？,5、全息相片的主要特点是什么？（从三个方面回答）,3、要尽量让物光和参考光的光程相等，其目的是什么？4、为什么,21,
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