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【概 念】 記錄被攝物體反射(透射)光波中全部信息(振幅,、相位)的攝影。 “全息照相”,,一種利用波的干涉記錄被攝物體反射(或透射)光波中信息(振幅,、相位)的照相技術(shù)。 全息攝影是通過一束參考光和被攝物體上反射的光疊加在感光片上產(chǎn)生干涉條紋而成,。 ============================== 全息圖(Hologram)是蓋伯(Gabor)在1948年為了提高電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)而提出了全息的概念,,并開始全息照相的研究工作。 1960年以后出現(xiàn)了激光,,為全息照相提供了一個(gè)高亮度高度相干的光源,,從此以后全息照相技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。 ============================== 全息攝影是指一種記錄被攝物體反射波的振幅和位相等全部信息的新型攝影技術(shù),。 普通攝影是記錄物體面上的光強(qiáng)分布,,它不能記錄物體反射光的位相信息,因而失去了立體感,。 它的原理于1947年由匈牙利籍的英國物理學(xué)家丹尼斯·加博爾發(fā)現(xiàn),,它和普通的攝影原理完全不同,。 直到10多年后,美國物理學(xué)家雷夫和于帕特倪克斯發(fā)明了激光后,,全息攝影才得到實(shí)際應(yīng)用,。 可以說,全息攝影是信息儲(chǔ)存和激光技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,。 -------------- 全息攝影采用激光作為照明光源,,并將光源發(fā)出的光分為兩束,一束直接射向感光片,,另一束經(jīng)被攝物的反射后再射向感光片,。 兩束光在感光片上疊加產(chǎn)生干涉,感光底片上各點(diǎn)的感光程度不僅隨強(qiáng)度也隨兩束光的位相關(guān)系而不同,。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強(qiáng)度,,也記錄了位相信息。 人眼直接去看這種感光的底片,,只能看到像指紋一樣的干涉條紋,,但如果用激光去照射它,人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像,。 一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分,,依然可以重現(xiàn)全部景物,。 -------------- 1.全息記錄過程是:把激光束分成兩束; 一束激光直接投射在感光底片上,稱為參考光束,; 物光束經(jīng)過處理也投射在感光底片的同一區(qū)域上.在感光底片上,,物光束與參考光束發(fā)生相干疊加,形成干涉條紋,,這就完成了一張全息圖,。 2.全息再現(xiàn)的方法是: 用一束激光照射全息圖,這束激光的頻率和傳輸方向應(yīng)該與參考光束完全一樣,,于是就可以再現(xiàn)物體的立體圖象,。 人從不同角度看,可看到物體不同的側(cè)面,,就好像看到真實(shí)的物體一樣,,只是摸不到真實(shí)的物體。 ============================== 全息成像是尖端科技,,全息照相和常規(guī)照相不同,,在底片上記錄的不是三維物體的平面圖象,而是光場(chǎng)本身,。 常規(guī)照相只記錄了反映被拍物體表面光強(qiáng)的變化,,即只記錄光的振幅,全息照相則記錄光波的全部信息,,除振幅外還記錄了光波的圖相,。即把三維物體光波場(chǎng)的全部信息都貯存在記錄介質(zhì)中。 從全息照片上的干涉條紋上我們看不到物體的成像,,必須使用具有凝聚力的激光來準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)照射全息片,從而再現(xiàn)出物光的全部信息,。 一個(gè)叫班頓的人后來又發(fā)現(xiàn)了更為簡(jiǎn)便使用白光還原影像的方法,,從而使這項(xiàng)技術(shù)逐漸走向?qū)嵱秒A段。 ============================== 通過前面分析知道,,全息照相是根據(jù)光的干涉原理,,所以要求光源必須具有很好的相干性。 激光的出現(xiàn),,為全息照相提供了一個(gè)理想的光源,。 這是因?yàn)榧す饩哂泻芎玫目臻g相干性和時(shí)間相干性,實(shí)驗(yàn)中采用He-Ne激光器,,用其拍攝較小的漫散物體,,可獲得良好的全息圖,。 -------------- 由于全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細(xì)又密的干涉條紋,,所以在照相過程中極小的干擾都會(huì)引起干涉條紋的模糊,,甚至使干涉條紋無法記錄。 比如,,拍攝過程中若底片位移一個(gè)微米,,則條紋就分辨不清,為此,,要求全息實(shí)驗(yàn)臺(tái)是防震的,。 全息臺(tái)上的所有光學(xué)器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺(tái)面鋼板上。 另外,,氣流通過光路,,聲波干擾以及溫度變化都會(huì)引起周圍空氣密度的變化。 因此,,在曝光時(shí)應(yīng)該禁止大聲喧嘩,,不能隨意走動(dòng),保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)室絕對(duì)安靜,。 我們的經(jīng)驗(yàn)是,,各組都調(diào)好光路后,同學(xué)們離開實(shí)驗(yàn)臺(tái),,穩(wěn)定一分鐘后,,再在同一時(shí)間內(nèi)爆光,得到較好的效果,。 -------------- 物光和參考光的光程差應(yīng)盡量小,,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,,調(diào)光路時(shí)用細(xì)繩量好,; 兩束光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,,因?yàn)閵A角小,,干涉條紋就稀,這樣對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和感光材料分辨率的要求較低,; 兩束光的光強(qiáng)比要適當(dāng),,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強(qiáng)比用硅光電池測(cè)出,。 -------------- 因?yàn)槿⒄障嗟灼嫌涗浀氖怯旨?xì)又密的干涉條紋,,所以需要高分辨率的感光材料。 普通照相用的感光底片由于銀化物的顆粒較粗,,每毫米只能記錄50~100個(gè)條紋 -------------- 沖洗過程也是很關(guān)鍵的,。 我們按照配方要求配藥,,配出顯影液、停影液,、定影液和漂白液,。 上述幾種藥方都要求用蒸餾水配制,但實(shí)驗(yàn)證明,,用純凈的自來水配制,,也獲得成功。 沖洗過程要在暗室進(jìn)行,,藥液千萬不能見光,,保持在室溫20℃在右進(jìn)行沖洗,配制一次藥液保管得當(dāng)可使用一個(gè)月左右,。 ============================== 1. 再造出來的立體影像有利于保存珍貴的藝術(shù)品資料進(jìn)行收藏,。 2. 拍攝時(shí)每一點(diǎn)都記錄在全息片的任何一點(diǎn)上,一旦照片損壞也關(guān)系不大,。 3. 全息照片的景物立體感強(qiáng),,形象逼真,借助激光器可以在各種展覽會(huì)上進(jìn)行展示,,會(huì)得到非常好的效果,。 ==============================
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