化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
全息照相技術(shù)的起源及全息照相實驗介紹
閱讀：4222 發(fā)布時間：2020-2-16全息照相
全息照相是一種新型的照相技術(shù),。早在1948年伽柏（D.Gabor）就提出了全息原理,。60年代初激光的發(fā)明使全息技術(shù)得到迅速的發(fā)展，并在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,。
全息照相無論從基本原理上,，還是從拍攝和觀察方法上都與普通照相有本質(zhì)的區(qū)別。普通照相基于幾何光學(xué)的透鏡成像原理,，它所記錄的是物通過透鏡成像后像平面上的光強分布,，而失掉了光波的另一個信息——位相信息。因而只能呈現(xiàn)一個平面圖像,，而失去了立體感,。全息照相是基于干涉、衍射的原理,。它的關(guān)鍵是引入一束相干的參考光波,，使其和來自物體的物光波有一定的夾角，在全息干版處相干涉,，底片上以干涉條紋的形式記錄下物光波的全部信息——強度和位相,。這就是全息照相名稱的由來。經(jīng)過顯影定影等處理后,，底片上形成明暗相間的復(fù)雜的干涉條紋，這就是全息圖,。若用與參考光相同的光束以同樣的角度照射全息圖,，全息圖上密密的干涉條紋相當(dāng)于一塊復(fù)雜的光柵，在光柵的衍射光中,，會出現(xiàn)原來的物光波,，能形成原物體的立體像。因此,，全息照相可分為全息記錄和波前重現(xiàn)兩個基本過程,，它們的本質(zhì)就是干涉和衍射。
全息照相的特點
由前面的討論可見,，與普通照相相比,，全息照相主要有以下特點：
1、普通照相只記錄物光波的強度,，全息照相則記錄物光波的全部信息,。因而普通照相得到的是二維平面圖像，全息照相得到的是三維的立體像,。
2,、普通成像中，物通過透鏡成像在底片上,，物,、像之間有點點對應(yīng)關(guān)系,。全息照相中不用成像透鏡，物像之間不存在點點對應(yīng)關(guān)系,。物上每一點發(fā)出的球面波照在整個底片上,，反之，底片上每一點記錄了所有的物點發(fā)出的光波,。因而,，如果全息圖被打碎，其中任一碎片均能再現(xiàn)出像的全貌,，只是分辨率有所降低,。
3、改變物光與參考光夾角可以重復(fù)照多個像,。
全息照相的工作條件
要記錄一張較為滿意的全息圖,，必須具備以下基本條件：
1、一個很好的相干光源：全息原理在1948年就已提出,，但由于沒有合適的光源而難以實現(xiàn),。激光的出現(xiàn)為全息照相提供了一個理想的光源，實驗所用He-Ne,、單模（TE00模）激光器,，其相干長度約為20cm。為了保證物光和參考之間良好的相干性,，應(yīng)盡量使兩束光光程相等,。
2、一個穩(wěn)定的工作系統(tǒng)：由于全息照相記錄的是非常細(xì)密的干涉條紋,，拍攝過程中極小的干擾都會引起條紋模糊,，甚至無法記錄。因此,，拍攝過程中要求各光學(xué)元件與干版必須保持高度的穩(wěn)定性,。全息記錄是在全息臺上進行，全息臺具有防震的功能,。各元件都由磁性材料固定在全息臺上,。此外，氣流通過光路,，聲波干擾及溫度變化都會引起空氣密度的變化,，導(dǎo)致光程的不穩(wěn)定，所以曝光時應(yīng)避免大聲喧嘩,、敲門,、吹風(fēng)等。
3、 高分辨率的感光底片：普通照相用的感光底片由于銀化合物的顆粒較粗,，每毫米只能記錄50到100個條紋,，不能記錄全息照相中的細(xì)密條紋。全息照相用特制的高分辨率感光底片,，鹵化銀干版分辨率達(dá)到3000條線/mm,， 光致聚合物干版可以達(dá)到4000條線/mm。