全息照相实验的体会.doc

全息照相实验的体会前段时间我做了全息照相的实验，体会颇深。我了解了全息技术的发展历史和实际应用，全息照相的特点和基本原理，我知道怎么搭设实验光路，还逐步掌握了拍摄全息照片的技术，学会了全息照片的再现方法。在实验中，首先我就在如何搭设光路图上出现了问题，我搭设的光路图总是不能将反射光集中在一起，最后才发现时光路中几个反射镜之间的距离出现了问题。在对光的时候我的底片架和被摄物不能全部得到均匀照明，最后还是在同学的帮助下才弄好。拍照片的时候是比较好奇和兴奋的，因为我从来没在全部黑暗的情况下做过实验，我的实验仪器的激光强度不够，所以我用了比大家多5秒的时间来曝光，在洗照片的时候等待是焦急的，我们都想快点看看我们的实验成果，我也不例外。照片洗好后，老师让我们先自己看自己的玻璃片，我先是看不出来，有点失望，后来才发现时自己的方法出现了问题。之后我看到了自己拍摄的三维图样还是有点成就感的，老师也说我拍的不错。玻璃片我带回来的，现在还在我书桌的抽屉里面。全息照相由英国物理学家盖柏于1948年提出，用一个合适的相干参考波与一个物体的散射波叠加，则可以将此散射波的振幅和相位的分布以干涉图样的形式记录在感光板上，所记录的干涉图样称为全息图。如移出被摄物体，用相干光照射全息图，透射光的一部分就能重新模拟出原物的散射波前，于是重现一个非常逼真的三维图像。1960年激光的出现促进了全息照相术的发展，全息技术得到了不断完善。盖伯为此荣获1971年诺贝尔物理学奖。解释一下全息的含义：它是指物体发出的全部光信息。全息照相通过记录物体表面漫反射光的相位和振幅信息，使全息照相与普通照相区别开来。所有光都有明暗强度、颜色、方向三种属性，而黑白照相只能记录光的强弱变化，而后来的彩色照片除了能记录光的明暗强弱外，还能记录光的波长变化，从而反映出颜色的不同。激光的出现，使可以记录光的方向的三维全息照相成为可能。普通照相是利用几何光学的原理，非相干光通过一系列透镜反射折射成像，形成点点对应的关系。因此，如果相片失去一角，像的那部分信息也会永远失去，在平面上永不再现。由于只是记录明暗强度的关系，因此，照片上遮挡的部分也永不再现。全息照相则是利用光的干涉和衍射原理，记录光波本身和实物与参考光的相对位相，即物体表面漫射的光波与参考光波的干涉图。与普通照相不同的是，全息片上每一点都记录了物体所有漫射光的信息，因此即便是挡住全息图的一部分，也能观察到完整物体的相。当然，全息相无法用肉眼直接观察，当用一束与参考光波长方向完全相同的再现光照射时便可以看到物体各个侧面的立体像。由于全息照相立体性强，形象逼真，可以在展览会上取得良好效果。已有利于珍贵艺术品资料的收藏。激光方防伪技术也许是大家听说最多的全息照相应用，其实除了传统方面的应用之外，激光照相有广阔的应用前景。全息照相的应用从信息储存到图像识别，从干涉计量到无损检测，从物体表面的研究到振动分析，渗透到军事以及工农业生产的各个领域，甚至进入我们的日常生活，如产品商标，书籍装帧以及小工艺品等。首先在军事上全息照相技术有着广阔的应用前景。一般的雷达探测技术只能判断物体的方位、距离，而如果应用红外线超声波全息，则可以得到目标的三维立体图像，这种技术也可用于水下目标的探测，代替雷达。然而在水中、空中存在的扰动很大，如何向实验室中一样，减少外来因素的干扰，将成为该突破的关键。如果全息技术能够用于电影或电视技术，那将带来人民生活的一场变革。目前的立体电影是利用光的偏振原理实现的，如果通过全息照相，将物体在屏幕上显示出来，则在观众面前展示的将是有纵深的一幅立体的画面。在医学方面，全息技术也是前景广阔。利用全息拍摄的人体器官照片，将会代替X射线用来检查人体器官有无病变，此原理同样可用于工业机械零件探伤。此外，在保密方面，出了已有的激光防伪技术外，高保密性能的加密模压全息图将是继激光全息防伪技术后新的发展，甚至我们除了