Question

全息照相的原理是什么?

Answer 1

全息照相可以再现物体的立体形象，并具有其一系列的独特优点，无论拍摄和观察方法，还是基本原理，都与普通照相根本不同。 全息照相分为两步──全息记录和再现。 全息记录：为了保证照好一张全息图，全息照相需要在全息实验台上进行。全息台面一般是一块重几十公斤到几百公斤的厚钢板（规格按使用要求有所不同），平放在一个坚实的水泥台或桌架上。由于全息照相实际上记录的是一些很细密的干涉条纹，在照相过程中任何微小的震动与干扰都会使干涉条纹模糊甚至记录失败。为了防止地面震动的干扰，保持全息台的最大稳定性，钢板与其支撑物间有用各种弹性材料或减震装置组成的隔震系统，而实验中使用的所有光学元件则都用磁性材料或其它方法牢固地固定在全息台上。一个很好的相干光源更是全息记录的必须条件，这里用的是一台大功率的激光发生器。通常的照相方法是：将激光器输出的光束分为两束，一束投射到感光板上，称为参考光束；另一束投射到物体上，经物体反射或透射后，产生物光束也射到感光板，两光束相干叠加在感光板上形成干涉条纹，这就是一张全息图即干涉花样图。用肉眼直接观察全息底片，它只是一张灰蒙蒙的片子，不能直接显示被照物体的任何影像。但是，全息图已经通过干涉的方法微妙地记录了物体上各点的全部光信息，包括振幅和相位，这就是全息记录。 全息再现：用一束与参考光束的波长和传播方向完全相同的光束照射全息图，则用眼睛就可以观察到一幅非常逼真的原物立体图像。当移动眼睛从不同角度观察时，就像观察原物一样可看到它的不同侧面的形象。更有意思的是，如果挡住全息图的一部分，通过露出的部分，再现的物体形象仍然是完整的，并不残缺。甚至拿来摔碎的全息底片中的一小片，仍然可使整个原物再现。 全息照相的特点是：它是以干涉、衍射等波动光学的规律为基础的。全息图记录的是物体各点的全部光信息，包括振幅和相位；全息图中每一局部都包含了物体各点的光信息，所以全息底片的每一部分都能观察到一幅非常逼真的立体图像。此外，全息照相的记录和再现，都要求有很高相干性的强光光源，目前广为采用的是激光。 全息照相的应用范围很广，但目前许多应用还处于实验阶段。如全息电影和全息电视，可使影视全面立体化；全息显微技术，全息干涉技术，全息存储技术，以及红外微波和超声的全息照相技术等，都将在国民经济的许多领域内占有重要地位，取得突破性进展和成果。