【摘要 】简述了激光全息照相的原理 ,设计出全息照相的拍摄光路 ,探索出
能成功拍出全息图的方法以及能实现白光再现的实验参数。总结出拍摄反 射全息的条件，并能了解全息照相和普通照相的区别，以及全息照相的应 及开拓。 【关键字 】 反射全息照相；全息记录；白光再现 全息照相技术是六十年代初随着激光的出现而蓬勃发展起来的一门新学科， 新技术。全息照相在感光材料上记录的不是一幅图象， 而是物体光波的振幅位相。 因此，全息照相与一般照相不同， 它具有各种特异的性质， 在现代光学史中占有 十分重要的地位。用于白光再现的全息图称“反射全息图” 。因为它的光路非常 简单、容易制作，并且可用白光再现，所以特别具有吸引力。 1实验原理
反射全息图实际上是一个三维全息图。如图（ 1）a 所示。在两束相干光重叠 的区域，都将发生干涉现象， 形成的条纹平行于两束光的夹角的角平分线， 即在 三维空间内产生干涉条纹。 如果将具有很厚感光层的全息干板置于干涉区域 （其 厚度比干涉区域内产生干涉条纹的间距还大很多） ，就能在感光层中形成银粒的 密度分布， 它对应于三维的干涉条纹。 这种记录了三维干涉条纹的全息干板， 即 称为“三维全息照片” 。 在反射全息图制作中，参考光和物光分别从全息干板的正反两面照射，因而 在干板感光层中形成平行于感光面的一层一层的干涉面，如图（ 1）。
图（ 1） 三维空间内的干涉条纹 照相底片经显影后，在干涉极大处银密度较高，形成了高密度的银粒层，也 是一个类似镜面的小反射平面，称为“布拉格平面” 。设相邻两布拉格面之间的 距离为 d，则由图（ 1）b 的几何关系可得
d=λ/2sinθ （4）
其中λ为参考光和物光的波长。
再现时，如图（ 2 ）所示，用一平面波来照射，在含有布拉格平面的厚感光 层中，由于布拉格平面反射形成再现光，有图（ 2）的几何关系可得钢丝绳滑轮>中央排水管
2dsinψ =λ （5）
式中， ψ 又称为“布拉格角” ， λ为入射光波长，式称“布拉格条件” 。
比较式 4和 5可知，如果记录和再现时波长相同，最佳再现角 ψ必须等于拍 摄时所用的角
度 θ。对于一个给定的角， 只有一种波长的反射率是最大的， 这种 反射具有波长选择性， 所以，用这种方法可以从含有几种波长的一个光源中选择 一种波长从而得到一个单的再现像，这就是白光再现全息图的原理。
由式 合成洗涤剂4 可知，当 θ=90°时，布拉格平面间距 d 最小， 应等于 λ/2。由于可见 光的波长约为 0.5μ m，而感光层的厚度应该比间距 d 大得多，因此，在厚度为 10 ~20μm，就可以记录多达 30 ~60个布拉格平面。 这个数目足可记录一张发射 全息图并以白光再现。 如果用更厚一点的感光层来增加布拉格平面的数量， 则可
空调消声器
图（ 3） 拍摄反射全息图的光路 S 氦氖激光器 L 扩束镜（ 40×） H 全息干板（涂黑部分代表感光乳剂层） O 被拍摄物体
1.1 反射全息图的记录
如图（ 3）所示，扩束后的激光束从具有厚感光乳剂层的全息干版的背面照 在全息干板上作为参考光。 透过干板的光束照射到被拍摄物体上； 将物体漫反射 回来的光作为物光， 从全息干版的平面射到干板上， 物光、参考光夹角为 180°， 由于常用感光乳剂材料的透过率约为 30% ~50%，因而适合拍摄表面漫反射强的 物体，否则很难满足参考光与物光的分束比要求。 O,H 多媒体互动教学系统之间的距离通常被控制在 1cm 以内，且尽量使物面大致平行于全系干板 H。
1.2 反射全息图的再现
再现时，乳剂面朝上 （对着白光），可看到再现实像； 乳剂面朝下（背着光）， 则可以看到再现虚像。
2实验仪器
白光全息试验仪部件和固定这些部件所用的磁性底座、全息照相感光胶片 （全系干板）、暗室冲洗胶片的器材等。
城市排水3实验内容
1.1配置药水（异丙醇水溶液，浓度 40%，60%，80%，100%各一份），然后分别 置于 4 只不锈钢盛器中。
1.2在黑暗、裁切尺寸大小为 60×45mm 的干板，并遮光包装。
1.3将被拍摄物体及全息干板放置好， 曝光一定时间， 一般为几秒到十几秒。（注 意：药膜面应朝向被拍摄物体）
1.4白光再现全息照片的显影、定影处理。
（ 1） 将拍好的全息干板按 40%到 100%次序依次放入配置好的异丙醇溶液中脱 水显影，浸泡时间为（供参考） ： 40%溶液 -15s、60%溶液-60s、 80%溶液-10s、 100%溶液中浸至出现彩影像。 注意：浸入 100%溶液中时须经常注意是否有彩 衍射花纹出现。
（ 2） 当彩影像出现后， 即取出，用吹风机热风吹干， 并在白炽灯下随时观察。 当吹干到某一程度，此时即可停止吹风。
（3） 保存处理： 将干净的薄玻璃板紧贴住全息照片药膜面， 四周用环氧胶或硅 胶封闭，以防干板药膜受潮而使图像消失。
1.5全息再现：再现的虚像是由全息图的反射光形成的。处理好的全息照片在白 光照射下，按一定角度观察，即可看到所拍摄的立体图像；乳剂面朝下，用白光 从下面照射，则在干板下方可看到再现虚像。
参考文献 :
[1] 赵青生 汪洪等 新编大学物理实验 安徽大学出版社 2009
[2] 吕广娟 白光再现全息照相 大学物理实验 2006
THE RECONSTRUCTIONO F HOLOGRAM
WHITE LIGHT
Name： Ye Lanzhi
| Num ： 100101112 ( Technology and Equipment of Observing and Controlling) |
Abstract： | The paper describes briefly the laser hologram theory , designs the shoot |
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light way of hologram, explores the method which can be successfully screen the hologram and parameter which can realize the which light reconstruction. The paper summarizes the reflect holographic condition and finds out the difference between the holographic picture and the common picture, along with the application of hologram. Key word: reflect holographic picture; holographic note; white light reconstruction
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