全息照相论文

《全息照相论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、全息照相论文HolographyPapers作者:洪智渊060102138Author:060102138Hongzhiyuan[摘要]:全息照相（简称全息）原理是1948年伽伯（DennisGabor）为了提高电子显微境的分辨本领而提出的。他曾用汞灯作光源拍摄了第一张全息照片。其后，这方面的工作进展相当缓慢。直到1960年激光出现以后，全息技术才获得了迅速发展，现在它已是一门应用广泛的重要新技术。[Abstract]:Hologram(holographic)principleisthatin1948Gabo(De

2、nnisGabor)Toenhanceelectronmicroscopyhabitatandtheabilitytodistinguish.Hehasusedmercurylamplightsourceforshootinghisfirstholographicphotos.Thereafter,theprogressoftheworkinthisareahasbeenratherslow.Until1960afteralaser,holographictechnologytobedevelopedrapidly,

3、anditisanapplicationofawiderangeofimportantnewtechnologies.[关键词]:全息照相全息应用[Keywords]:HolographyholographicApplication全息照片的拍摄照相技术是利用了光能引起感光乳胶发生化学变化这一原理。这化学变化的浓度随入射光强度的增大而增大，因而冲洗过的底片上各处会有明暗之分。普通照相使用透镜成象原理，底片上各处乳剂化学反应的深度直接由物体各处的明暗决定，因而底片就记录了明暗，或者说，记录了入射光波的强度或振幅。全息照

4、相不但记录了入射光波的强度，而且还能记录下入射光波的相位。之所以能如此，是因为全息照相利用了光的干涉现象。全息照相没有利用透镜成象原理，拍摄全息照片的基本光路大致如图1所示。来自同一激光光源（波长为λ）的光分成两部分：一部分直接照到照相底片上，叫参考光：另一部分用来照明被拍摄物体，物体表面上各处散射的光也射到照相底片上，这部分光叫物光。参考光和物光在底片上各处相遇时将发生干涉。所产生的干涉条纹既记录了来自物体各处的光波的强度，也记录了这些光波的相位。　　干涉条纹记录光波的强度的原理是容易理解的。因为射到底片上的参考光

5、的强度是各处一样的，但物光的强度则各处不同，其分布由物体上各处发来的光决定，这样参考光和物光叠加干涉时形成的干涉条纹在底片上各处的浓淡也不同。这浓淡就反映物体上各处发光的强度，这一点是与普通照相类似的。干涉条纹怎样记录相位的呢？请看图2，设O为物体上某一发光点。它发的光和参考光在底片上形成干涉条纹。设a，b为某相邻两条暗纹（底片冲洗后变为透光缝）所在处，距O点的距离为r。要形成暗纹，在a，b两处的物光和参考光必须都反相。由于参考光在a，b两处是相同的（如图设参考光平行垂直入射，但实际上也可以斜入射），所以到达a，b两

6、处的物光的光程差必相差λ。由图示几何关系可知　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　λ=sinθdx由此得　　　　　　　　　　　　dx=λ/sinθ=λr/x　　　　　　　　　　（1）　　这一公式说明，在底片上同一处，来自物体上不同发光点的光，由于它们的θ或r不同，与参考光形成的干涉条纹的间距就不同，因此底片上各处干涉条纹的间距（以及条纹的方向）就反映了物光波相位的不同，这不同实际上反映了物体上各发光点的位置（前后、上下、左右）的不同。整个底片上形成的干涉条纹实际上是物体上各发光点发出的物光与参考光所形成的干涉条纹的

7、叠加。这种把相位不同转化为干涉条纹间距（或方向）不同从而被感光底片记录下来的方法是普通照相方法中不曾有的。由上述可知，用全息照相方法获得的底片并不直接显示物体的形象，而是一幅复杂的条纹图象，而这些条纹正记录了物体的光学全息。图3是一张全息照片的部分放大图。　　由于全息照片的拍摄利用光的干涉现象，它要求参考光和物光是彼此相干的。实际上所用仪器设备以及被拍摄物体的尺寸都比较大，这就要求光源有很强的时间相干性和空间相干性。激光，作为一种相干性很强的强光源正好满足了这些要求，而用普通光源则很难做到。这正是激光出现后全息技术才

8、得到长足发展的原因。  2、全息图象的观察观察一张全息照片所记录的物体的形象时，只需用拍摄该照片时所用的同一波长的照明光沿原参考光的方向照射照片即可，如图4所示。这时在照片的背面向照片看，就可看到在原位置处原物体的完整的立体形象，而照片就像一个窗口一样。所以能有这样的效果，是因为光的衍射的缘故。仍考虑两相邻的条纹a和b，这时它们是两条透光缝，照