激光全息照相實驗報告

1、實驗實驗32激光全息照相激光全息照相物理科學與工程技術學院光信息科學與技術學號10329051陳海域與材料物理陳嘉平合作完成實驗時間：20124122012419地點：基礎物理實驗室激光全息照相實驗室1號桌【實驗目的】【實驗目的】1學習全息照相的基本原理和方法2了解全息照相的主要特點3學習觀察全息照片的方法【實驗儀器】【實驗儀器】全息照相的整套裝置(PHYWE)，如圖1所示:【全息照相的特點】【全息照相的特點】全息照相與普通照相無論在原

2、理上還是方法上都有本質(zhì)上的差別。普通照相是以幾何光學的折射定律為基礎，利用透鏡把物體成像在平面上，記錄各點的光強或振幅分布，物象之間各點一一對應，但卻是二維平面像上的點與三維物體各點之間的對應，因此并不完全逼真，即使一般所謂的“立體照相”也多是利用雙目視差的錯覺，而不是物體的真正三維圖像。而全息照相是以光的干涉、衍射等物理光學的規(guī)律為基礎，借助于參考光波記錄物光波的振幅與位相的全部信息，在記錄介質(zhì)（如感光干版）上得到的不是物體的像，而只

3、有在高倍顯微鏡下才能觀察得到的細密干涉條紋，稱之為全息圖。（在感光版上看見的同心環(huán)，斑紋之類不是原來物體的真正信號，而是由給出參考光的發(fā)射鏡上的灰塵微粒及其它散射物引起的。）條紋的明暗程度和圖樣反映了物光波的振幅與位相分布，好像是一個復雜的衍射光柵，只有經(jīng)過適當?shù)脑僬彰鞑拍苤嘏c普通照片相比，全息照片還具有如下幾個特點：1）全息照片在適當?shù)恼彰飨轮亟ㄎ锕獠ㄅc原來的物光波具有相同的深度和視差。改變觀察的位置，就可以看到景物被遮攔的物體，觀察

4、近距離的物體，眼睛必須重新調(diào)焦。波的復振幅。由于做全息照相時，總是盡量使參考光和物光獨立在記錄介質(zhì)上的照度均勻，所以在全息圖上a02和r02變化比較緩慢。所以這里主要注意相干項rara=2a0r0cos(φrφa)（2）其中12()aPQPO?????（3）12()rPQRO?????（4）1122()raRQPQl???????????（5）其中()lRQPQ???為光波從P進行到Q和由R進行到Q的光程差。由圖可見，當P點和Q點離z軸

5、不太遠，而且z1很大時，a?可以由1z1一級近似求得??222221211121222axyxxyyZ?????????????????（6）同理??222222121222rrrrxyxxyyZ?????????????????（7）可見干涉項產(chǎn)生的是明暗以為變量按余弦規(guī)律變化的干涉條紋并被記錄介質(zhì)記錄()ra???下來。由于這些干涉條紋在記錄介質(zhì)上各點的強度決定于物光波（以及參考光波）在各點的振幅與位相，因此記錄介質(zhì)上就保留了物光波