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麦色百科:全息摄影

(2010-12-03 15:08:47)
标签:

调光路

全息照相

全息摄影

全息图

感光片

分类: 麦色百科

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全息摄影亦称:“全息照相”,一种利用波的干涉记录被摄物体反射(或透射)光波中信息(振幅、相位)的照相技术。全息摄影是通过一束参考光和被摄物体上反射的光叠加在感光片上产生干涉条纹而成。全息摄影不仅记录被摄物体反射光波的振幅(强度),而且还记录反射光波的相对相位。

为了满足产生光的干涉条件,通常要用相干性好的激光作光源,而且光和照射物体的光是从同一束激光分离出来的。感光片显影后成为全息图。全息图并不直接显示物体的图象。用一束激光或单色光在接近参考光的方向入射,可以在适当的角度上观察到原物的像。这是因为激光束在全息图的干涉条纹上衍射而重现原物的光波。再现的像具有三维立体感。


在摄制全息图时感光片上,每一点都接收到整个物体反射的光,因此,全息图的一小部分就可再现整个物体。用感光乳胶厚度等于几个光波波长的感光片,可在乳胶内形成干涉层,制成的全息图可用白光再现。如果用红、绿和蓝三种颜色的激光分别对同一物体用厚乳胶感光片上摄制全息照片,经适当的显影处理后,可得到能在白光(太阳光或灯光)下观察的有立体感和丰富色彩的彩色全息图。


全息摄影在信号记录、形变计量、计算机存储、生物学和医学研究、军事技术等领域得到广泛的应用。


80年代初,法国全息摄影展在世界各地展览,人们欣赏到了神奇莫测的全息摄影。墙头上,看来明明伸出了一只水龙头,举手前去拧一下,结果是抓了个空;一只镜框,里面没有什么图象,可是当一束光射过来,框里就出现一位美丽的姑娘,她缓慢地摘下眼镜,正向人微笑致意;一只玻璃罩,里面空无一物,可是,在光的照射下,罩里马上现出维纳斯像;在镜框上,玻璃罩内,图象还在不断地变换。

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全息照相的拍摄要求  

为了拍出一张满意的全息照片,拍摄系统必须具备以下要求:

(1) 光源必须是相干光源

通过前面分析知道,全息照相是根据光的干涉原理,所以要求光源必须具有很好的相干性。激光的出现,为全息照相提供了一个理想的光源。这是因为激光具有很好的空间相干性和时间相干性,实验中采用He-Ne激光器,用其拍摄较小的漫散物体,可获得良好的全息图。

(2) 全息照相系统要具有稳定性

由于全息底片上记录的是干涉条纹,而且是又细又密的干涉条纹,所以在照相过程中极小的干扰都会引起干涉条纹的模糊,甚至使干涉条纹无法记录。比如,拍摄过程中若底片位移一个微米,则条纹就分辨不清,为此,要求全息实验台是防震的。全息台上的所有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台面钢板上。另外,气流通过光路,声波干扰以及温度变化都会引起周围空气密度的变化。因此,在曝光时应该禁止大声喧哗,不能随意走动,保证整个实验室绝对安静。我们的经验是,各组都调好光路后,同学们离开实验台,稳定一分钟后,再在同一时间内爆光,得到较好的效果。

(3) 物光与参考光应满足

物光和参考光的光程差应尽量小,两束光的光程相等最好,最多不能超过2cm,调光路时用细绳量好;两速光之间的夹角要在30°~60°之间,最好在45°左右,因为夹角小,干涉条纹就稀,这样对系统的稳定性和感光材料分辨率的要求较低;两束光的光强比要适当,一般要求在1∶1~1∶10之间都可以,光强比用硅光电池测出。

(4) 使用高分辨率的全息底片

  因为全息照相底片上记录的是又细又密的干涉条纹,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银化物的颗粒较粗,每毫米只能记录50~100个条纹。

(5) 全息照片的冲洗过程

冲洗过程也是很关键的。我们按照配方要求配药,配出显影液、停影液、定影液和漂白液。上述几种药方都要求用蒸馏水配制,但实验证明,用纯净的自来水配制,也获得成功。冲洗过程要在暗室进行,药液千万不能见光,保持在室温20℃在右进行冲洗,配制一次药液保管得当可使用一个月左右。

特点和优势

其显著的特点和优势有如下几点

1、 再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。

2、 拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上,一旦照片损坏也关系不大。

3、 全息照片的景物立体感强,形象逼真,借助激光器可以在各种展览会上进行展示,会得到非常好的效果。

 

 

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