《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）全息照相

全息照相全息照相的原理最早是由英国人加柏于1948年提出，但由于没有合适的相干光源而未能得到发展。直到六十年代初激光的出现才使得这种技术得以迅速发展，现在，它在干涉计量、无损检测、信息存储与处理、立体显示、生物医学和国防科研中已经获得极其广泛的应用，成为科学技术中一个非常活跃的领域2014.2

全息照相 全息照相的原理最早是由英国人加柏于1948年提 出，但由于没有合适的相干光源而未能得到发展。直 到六十年代初激光的出现才使得这种技术得以迅速发 展，现在，它在干涉计量、无损检测、信息存储与处 理、立体显示、生物医学和国防科研中已经获得极其 广泛的应用，成为科学技术中一个非常活跃的领域。 2014.2

实验目的及要求目的心1.了解全息照相的基本原理。2.学习并掌握全息照相的基本实验技术。3.学会全息图片的再现和观察方法。要求X1. 学习并完成光路的布局及调整、拍摄、干板冲洗、像的观察。2.课后报告，课程检查预报告及制作的全息图质量

实验目的及要求 ❖ 目的 1. 了解全息照相的基本原理。 2. 学习并掌握全息照相的基本实验技术。 3. 学会全息图片的再现和观察方法。 ❖ 要求 1. 学习并完成光路的布局及调整、拍摄、干板冲洗、像的观 察。 2. 课后报告，课程检查预习报告及制作的全息图质量

实验原理普通光学相机成像过程-基于几何光学原理平面像特点：点到点仅光强记录

f f O 普通光学相机成像过程-基于几何光学原理 特点: 点到点 仅光强记录 平面像 实验原理

全息照相的基本原理-基于物理光学全息照相记录过程一一干涉记录M2L利用光的干涉原理，参考光把物体光波和另一个与它相光被摄物干的光束（我们称之为参考光波）迭加而产生干涉来记C录物光的振幅和位相的。K产生的干涉图样被于-G板记录下来，这些包含了物光的全部信息的干涉图样被Mi称作全息图。H物光干板2元△=2-A= VA? +A +2AA cos△y

全息照相的基本原理-基于物理光学 ◼ 全息照相记录过程——干涉记录 利用光的干涉原理， 把物体光波和另一个与它相 干的光束（我们称之为参考 光波）迭加而产生干涉来记 录物光的振幅和位相的。 产生的干涉图样被干 板记录下来，这些包含了物 光的全部信息的干涉图样被 称作全息图。 参考光 物光 被摄物 干板 2 1 2 1 ( ) 2 r r       = − − − 2 2 1 2 1 2 A A A A A = + +  2 cos 

什么是全息照相■全息照相是利用物理光学原理，在感光底片（全息干板）上同时记录下物体光波的位相和振幅全部信息，全息底片再现时，就可看到十分逼真的三维物体像全息照相是一种波前的记录和再现技术它的基本过程包括波前记录过程和波前再现过程

什么是全息照相 ◼ 全息照相是利用物理光学原理，在感光 底片（全息干板）上同时记录下物体光 波的位相和振幅全部信息，全息底片再 现时，就可看到十分逼真的三维物体像。 全息照相是一种波前的记录和再现技术， 它的基本过程包括波前记录过程和波前 再现过程

全息照相的特点全息照相能再现被测物十分逼真的三维立体像，从不同角度观察再现虚像，可以看到物体不同的侧面有视差特性和较大的景深范围；由于全息图任一小区域都记录了来自物体各点的光波信息，所以全息图的任一碎片都能再现完整的物像；再现光愈强，再现像愈亮；全息干板可多次曝光以记录不同物体的信息，拍摄时只需改变于板的方位或参考光的角度，再现时转动干板就可看到互不重叠的物像

全息照相的特点 ◼ 全息照相能再现被测物十分逼真的三维立体像，从 不同角度观察再现虚像，可以看到物体不同的侧面， 有视差特性和较大的景深范围； ◼ 由于全息图任一小区域都记录了来自物体各点的光 波信息，所以全息图的任一碎片都能再现完整的物 像； ◼ 再现光愈强，再现像愈亮； ◼ 全息干板可多次曝光以记录不同物体的信息，拍摄 时只需改变干板的方位或参考光的角度，再现时转 动干板就可看到互不重叠的物像

立体效果

立体效果

全息照相的基本原理1全息图的再现过程衍射再现全息图如同复杂的光栅，如果用原参考光照射全息图，参考全息图再迎光光将发生衍射，除沿照射方向传播的零级衍射光外，两列一级衍射光中，一个是发散光，与物体在原位置发出的光波一样，形成森像一个虚像，它就是原物体的再现立体像；另一个是会聚光，形成一个共轭实像

◼ 全息图的再现过程——衍射再现 全息照相的基本原理 全息图如同复杂的光栅，如 果用原参考光照射全息图，参考 光将发生衍射，除沿照射方向传 播的零级衍射光外，两列一级衍 射光中，一个是发散光，与物体 在原位置发出的光波一样，形成 一个虚像，它就是原物体的再现 立体像；另一个是会聚光，形成 一个共轭实像

全息照相的必备条件良好的相干光源高分辨率感光板稳定的拍摄系统

全息照相的必备条件 ◼ 良好的相干光源 ◼ 高分辨率感光板 ◼ 稳定的拍摄系统

课程进行程序学习委员收预习报告，按学号顺序放老师讲台上：听课。完成光路调整。设置好定时器，遮光状态等待。待全体同学调整完毕，熄灯，发放干板，固定在干板架上，稳定一段时间后，统一曝光。之后将于板放入暗盒。暗室冲洗（114房）回原全息台观察像5

课程进行程序 1. 学习委员收预习报告，按学号顺序放老师讲台上； 2. 听课。完成光路调整。设置好定时器，遮光状态等 待。 3. 待全体同学调整完毕，熄灯，发放干板，固定在干 板架上，稳定一段时间后，统一曝光。之后将干板 放入暗盒。 4. 暗室冲洗（114房） 5. 回原全息台观察像