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全息照相:记录光波全部信息

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:换句话说,振幅和位相反映了光波的全部信息。而没有将位相信息贮存下来,为将物体所发光波的位相信息也贮存下来,可将激光器发出的光波一部分照射在物体上,另一部分相干的光波作为参考光波,使它与前部分被物体反射的光波发生干涉,并记录下干涉图样,由于需要记录的物光波的振幅和位相都决定于干涉图样的强度分布,因此物光波的振幅和位相这两方面的信息同时都被记录下来,这种记录光波全部信息的方法称为全息照相或全息术。

全息照相:记录光波全部信息

1948年,伽伯就提出全息照相方法的设想。 但因当时缺乏理想的相干光源,以致他的设想无法实现。20世纪60年代激光问世后,全息照相才得到了迅速的发展。

光的波动特征由振幅和位相两个参量决定。换句话说,振幅和位相反映了光波的全部信息。普通摄影是将物体反射或发出的光通过透镜系统成像于感光底片上,它只记录下了物体光强度(正比于振幅的平方)分布。而没有将位相信息贮存下来,为将物体所发光波的位相信息也贮存下来,可将激光器发出的光波一部分照射在物体上,另一部分相干的光波作为参考光波,使它与前部分被物体反射的光波(称物光波)发生干涉,并记录下干涉图样,由于需要记录的物光波的振幅和位相都决定于干涉图样的强度分布,因此物光波的振幅和位相这两方面的信息同时都被记录下来,这种记录光波全部信息的方法称为全息照相或全息术。

全息照相分为两步,第一步是获得全息相片,可将一束激光分为两部分,如图8-10所示,一部分直接照射在物体上,这部分光波被物体反射到感光底片上;另一部分作为参考光的激光束被平面镜反射后也射到感光底片上,这样物光波与参考光波在感光底片上就形成明暗相间的干涉图样,这样的感光底片便是全息照片。

图8-10 全息照相获得全息相片(www.xing528.com)

第二步是再现过程,如图8-11所示,全息照片的干涉图样相当于一个变形的光栅,当用一束激光照射在显过影的全息照片上时,将被照片上的干涉图样所衍射,在照片后面出现一系列的零级衍射波、一级衍射波等,两列一级衍射波构成了物体的两个再现像,一个是实像,一个是虚像,这两个像和人们看到的真实物体一样。

图8-11 全息照相再现过程

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