【实验简介】普通的照相原理基于几何光学的透镜成像，在感光板（胶片）上记录的是被摄物通过透镜后的光强分布，即振幅分布，显现的是被摄物几何平面图形。全息照相要求在感光板上记录被摄物体的振幅和位相一—“全部”信息，这就要用另一束光（参考光）与被摄的物光直接入射到感光板上，使物光和参考光在感光板上发生干涉，产生干涉条纹，条纹的黑白反差记录了被摄物的振幅，条纹的粗细、疏密和形状则反映了被摄物的位相，此即“全息图”。为再现全息图必须使用与参考光相同的相千光，按原参考光方向照明全息图产生衍射，其土1级衍射光形成被摄物的原始像（通常为虚像）和共轭像（通常为实像），全息再现的是被摄物的三维立体图像，具有显著的体视特征。由于全息照相具有可分割、多重记录性等独特特点，在各个领域得到广泛的应用。如利用全息照相的体视特征，可做三维显示、立体广告、立体电视等：利用全息照相的可分割性和多重记录性，可做信息存储、全息于涉计量、振动频谱分析、无损检测和测量位移、应力、应变等。通过激光全息照相实验了解全息照相的基本原理，学习并掌握全息照相的基本实验技术。【预习操作要点】1.全息照相的基本过程全息术分为波前记录与波前再现两个过程。（1）波前记录-一光的干涉RRCP原始嘉像物共钜求像图4-27-2波前记录图4-27-3波前再现如图4-27-2所示，参考光R来自于点光源S，物光0来自物体表面的散射，这时参考光的波阵面是球面，而物光的波阵面非常复杂。所以，0光与R光在干板P上不同位置产生的干涉条纹的取向、间距也是各种各样的。曝光后对全息干板显影、水洗、定影、水洗、晾干，就是一张拍好的全息图。它并没有物体的影像，只是各种复杂的干涉条纹
【实验简介】 普通的照相原理基于几何光学的透镜成像，在感光板（胶片）上记录的是被摄物通过透镜后的光强分布，即振幅分 布，显现的是被摄物几何平面图形。全息照相要求在感光板上记录被摄物体的振幅和位相——“全部”信息，这就要 用另一束光（参考光）与被摄的物光直接入射到感光板上，使物光和参考光在感光板上发生干涉，产生干涉条纹，条 纹的黑白反差记录了被摄物的振幅，条纹的粗细、疏密和形状则反映了被摄物的位相，此即“全息图”。为再现全息 图必须使用与参考光相同的相干光，按原参考光方向照明全息图产生衍射，其±1 级衍射光形成被摄物的原始像（通常 为虚像）和共轭像（通常为实像），全息再现的是被摄物的三维立体图像，具有显著的体视特征。 由于全息照相具有可分割、多重记录性等独特特点，在各个领域得到广泛的应用。如利用全息照相的体视特征，可做 三维显示、立体广告、立体电视等；利用全息照相的可分割性和多重记录性，可做信息存储、全息干涉计量、振动频 谱分析、无损检测和测量位移、应力、应变等。 通过激光全息照相实验了解全息照相的基本原理，学习并掌握全息照相的基本实验技术。 【预习操作要点】 1．全息照相的基本过程 全息术分为波前记录与波前再现两个过程。 （1）波前记录——光的干涉 如图 4-27-2 所示，参考光 R 来自于点光源 s，物光 O 来自物体表面的散射，这时参考光的波阵面是球面，而物光的波 阵面非常复杂。所以，O 光与 R 光在干板 P 上不同位置产生的干涉条纹的取向、间距也是各种各样的。曝光后对全息干 板显影、水洗、定影、水洗、晾干，就是一张拍好的全息图。它并没有物体的影像，只是各种复杂的干涉条纹
（2）波前再现一一光的衍射如图4-27-3所示，把拍好的全息图放回记录光路原处，去掉物体，用原参考光照明。经全息图衍射后，产生两个衍射光波，其一是物光0，形成原始虚像（相当于图4-27-1b中的+1级），其二是物体的共轭光，形成共轭实像（相当于图4-27-1b中的-1级）。必须说明，共轭光波形成虚像还是形成实像与具体的拍摄光路密切相关。2.全息照相系统的技术要求为了成功拍摄全息照片，对拍摄系统有一定的技术要求（1）全息实验台的稳定性要求特别高。如果物光和参考光的光程稍有不规则的变化，就会使干涉图象模糊不清，因此，拍摄前应检查全息平台上各元件是否牢固，在全暗环境或极暗绿灯下放置好全息感光干板后要静等10几秒钟：拍摄过程中身体不要接触全息台，不要走动、说话，避免空气扰动，以保证干涉条纹无漂移。（2）要有好的相干光源，同时物光和参考光光程差要符合相干条件，通常使两者光程大致相等。（3）物光和参考光夹角不宜过大，且其光强比要合适，一般为1:4：1:10。（4）分辨率较高、敏感峰值波长合适的全息记录干板。3.实验光路调节方法EnLaser全反技MU02电脑快门分束钱S32扩东俊LIm扩东俊L2Y全反做M87物0干板P图4-27-4全息照相光路本实验光路如图4-27-4所示。本实验所用分束镜透过率为70%左右，故选用透过光作为物光源，针对实际情况，可先调节物光。在调节激光器、分束镜、反射镜的高低、俯仰，使它们出射、反射的细激光束均照在白屏的十字中心的基础上，按图4-27-4放置分束镜S、全反镜M、被拍物及白屏。调节M反射角度以及物的高低，使反射的点光束射在物体中部，旋转放置物体的底座或白屏的角度，使白屏接收到的被物体反射的光斑最强且在白屏中部，然后在M及物体之间加入扩束镜L1，以将M反射的点光束扩束并正好照亮整个物体，此时沿着被物体反射的光线方向在白屏中应看到清晰的物体轮廓像，至此物光调节完毕。然后按照物光、参光等光程、夹角合适的要求，调整分束镜S的反射角度以及全反镜匹的位置与反射角度，使参光入射到白屏中部，再加扩束镜2将点光束扩束合适
（2）波前再现——光的衍射 如图 4-27-3 所示，把拍好的全息图放回记录光路原处，去掉物体，用原参考光照明。经全息图衍射后，产生两个衍射 光波，其一是物光 O，形成原始虚像（相当于图 4-27-1b 中的+1 级），其二是物体的共轭光，形成共轭实像（相当于 图 4-27-1b 中的-1 级）。必须说明，共轭光波形成虚像还是形成实像与具体的拍摄光路密切相关。 2．全息照相系统的技术要求 为了成功拍摄全息照片，对拍摄系统有一定的技术要求 （1）全息实验台的稳定性要求特别高。 如果物光和参考光的光程稍有不规则的变化，就会使干涉图象模糊不清，因此，拍摄前应检查全息平台上各元件是否 牢固，在全暗环境或极暗绿灯下放置好全息感光干板后要静等 10 几秒钟；拍摄过程中身体不要接触全息台，不要走 动、说话，避免空气扰动，以保证干涉条纹无漂移。 （2）要有好的相干光源，同时物光和参考光光程差要符合相干条件，通常使两者光程大致相等。 （3）物光和参考光夹角不宜过大，且其光强比要合适，一般为 1:4~:1:10。 （4）分辨率较高、敏感峰值波长合适的全息记录干板。 3．实验光路调节方法 本实验光路如图 4-27-4 所示。 本实验所用分束镜透过率为 70%左右，故选用透过光作为物光源，针对实际情况，可先调节物光。在调节激光器、分束 镜、反射镜的高低、俯仰，使它们出射、反射的细激光束均照在白屏的十字中心的基础上，按图 4-27-4 放置分束镜 S、全反镜 M1、被拍物及白屏。调节 M1 反射角度以及物的高低，使反射的点光束射在物体中部，旋转放置物体的底座 或白屏的角度，使白屏接收到的被物体反射的光斑最强且在白屏中部，然后在 M1 及物体之间加入扩束镜 L1，以将 M1 反射的点光束扩束并正好照亮整个物体，此时沿着被物体反射的光线方向在白屏中应看到清晰的物体轮廓像，至此物 光调节完毕。然后按照物光、参光等光程、夹角合适的要求，调整分束镜 S 的反射角度以及全反镜 M2 的位置与反射角 度，使参光入射到白屏中部，再加扩束镜 L2 将点光束扩束合适
【实验仪器】全息平台及其光学附件，He-Ne激光器，光电池及复射式灵敏电流计，电磁快门，洗相设备【分析思考】1.全息照相与普通照相有什么区别？2．全息照相的实验技术要求是什么？
【实验仪器】 全息平台及其光学附件，He-Ne 激光器，光电池及复射式灵敏电流计，电磁快门，洗相设备。 【分析思考】 1．全息照相与普通照相有什么区别？ 2．全息照相的实验技术要求是什么？