Transcript 8、全息照相（曹松）

全息照相
电科091 曹松09461109
实验目的：
• 学习全息照相的实验技术拍摄合格的全息图。
• 理解全息照相的原理，再现和观察全息图。
• 了解摄影暗室技术。
实验原理：
一、本实验采用的是透射式全息投影。所谓
透射式全息照相是指重现时所观察和研究
的是全息图透射光的成像，以平行光作为
参考光，对物光和参考光夹角较小的平面
全息图的记录及再现过程。
全息照相的记录程：
由物理光学可知，利
用干涉的方法，以干涉
条
纹的形式就可以记录物
光波的全部信息，被摄
物表面的每一点都向四
周
漫射出物光波，物光波
在干版上与参考光波相
遇产生干涉条纹． 干涉条纹
中亮纹和暗纹的反差反映了光的强度关系，干涉条纹
的疏密反映了两束
光波的夹角，干涉图样的形状则反映两束光间的位相
关系．
相干性极好的 Ｈｅ—Ｎｅ 激光器发出激光束，通过
分束镜 Ｇ 分成两束
光，一束光经反射镜 Ｍ１ 反射，再由扩束镜 Ｌ１ 将
光束扩大后照射到被摄物
体Ｄ 上，经物体表面反射后再照射到感光材料 Ｈ 上，
这束光就是物光；另
一束光经反射镜Ｍ２ 反射、Ｌ２ 扩束后，直接均匀
地照射到 Ｈ 上，这束光即为参考光． 这两束光在胶
片 Ｈ 上叠加干涉，形成许多明暗不同的花纹、小斑
和斑点等干涉图样． 经曝光被胶片 Ｈ 记录下来，再
经过显影、定影等处理，就成为一张记录有干涉条
纹的全息照片（或称全息图）．
全息图像的再现过程
生衍射 再现光路如图：
全
息
照
片
记
录
的
观察全息照片时，用一束与参考光的波长、传播方
向完全相同的一束扩大
了的激光（再现光）从特定方向照射全息照片，因
为每一组干涉条纹都可看成
为一幅疏密有规律变化的光栅，再现光通过时要发
生衍射现象，其衍射光波与
拍摄时的物光波相对应． 沿着衍射光的方向，透
过全息照片向原来被拍摄物的
方位观察，就可看到与被摄物完全一致的、逼真的
三维立体图像． 如果遮住全
息图的一部分，再现的物体形象仍然完整无损，只
是分辨率降低了． 所以全息
干版既使被打碎，拿起一小部分来观察，仍然可观
察到整个原物的像．
由照相技术可知，在正常拍摄的条件下，底片的
光波透过率 t 与曝光时的光强 I 成线性关系：t
（x，y） ＝t０ ＋β I（x，y），其中t０ 、β是由
底片性质决定的常数．
实验内容：
• 按图一连接好电路，调节等高。
• 使物光束与参考光束的光程近似相等，二者夹角在
•
•
•
•
30°~40°之间。
调节各个光学元件使得它们的高度基本相等，再细调各元
件使得各路光束基本处于同一
平面内，并汇交于屏的中心处（干版所处平面范围）
加扩束镜 L１ 和 L２ ，调 L１ 使被拍摄物体能够被均匀
地照亮，并使其反
射到屏上的光尽量强些；调L２ 使参考光均匀照射到屏上，
同时使物光和参考光在屏上的光强比合适，一般在１：４
―１：１０ 的范围内。
关闭照明灯，安装全息干板后，进行曝光，时间可控制
在10s~15s，在弱绿光下，显影和定影。时间长短根据
药方和温度。
将清水冲洗过又经过干燥全息片面对扩束的激光，观察
虚像和实像。
注意事项：
1 不要直视激光束，以免造成视膜的损伤。
2 严禁用手触摸所有光学元件的表面。
3 拍摄全息照片时，室内要保持安静，千万不要触及防
震平台。
实验器材：
光学平台 He-Ne激光器及电源，快门及定时曝光器；
扩束透镜，反射镜，分束镜，被摄物体，全息干板
和暗室设备。
结语：
全息照相技术目前已应用于广泛的领域，在文
物保存、广告宣传以及人们的日常生活中随处可见
它的身影． 防伪全息术是一项有效而实用的防伪技
术，防伪全息术的主要任务就是在拍摄制作全息图
时利用特殊的技术和工艺，使得全息图可以记
录不可复制的现实． 这些技术包括：激光阅读、光
学微缩、低频光刻、莫尔加密、干涉条纹、二维动
态变幻、三维微雕、电脑立体等 相信随着科技的
不断发展 全息技术将会越来越受到人们的重视 它
的前景会越来越广阔。
感想
个人觉得做这个实验最重要的是耐心，
因为在等待全息干板显色的过程稍微有点
长，必须等到全息干板颜色基本黑了才能
拿出来。室内的安静也是实验成功必不可
少的一个重要环节。