4.5.4激光与全息照相.ppt

第4节 激光与全息照相激光的产生1、光的产生：原子获得能量后处于不稳定状态，会以光子的形式向外发射能量，这个能量就是光2、自发发射：一般光源自发地发出光，所发出的光频率不一、相差不稳定、方向不同这种是自然光，即普通光3、受激发射：原子受到外来光子的激发，会发射出与这个外来光子“四同”（同频率、同相差、同偏振、同传播方向）的光，这种就是激光激光的特点及其应用特点 (与普通光)相干性 好平行度 好亮度高特点内容频率单一，相差恒定，易发生干 涉现象，可像无线电波一样调制 激光的方向性非常好，是一束 几乎不发散的平行光，可以会 聚到很小的点上激光能在很小的空间、很短的 时间内集中很大的能量应用光纤通信 光的干涉 激光全息照相测距和跟踪目标 DVD、CD唱片、 计算机光盘“光刀” 激发核反应全息照相的基本原理全息照相概述• “全息”是指物体发出的光波的全部信息：既包括 振幅或强度，也包括相位• 普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强 度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强 度决定而全息照相不但记录了入射光波的强度， 也记录了入射光波的相位• 所谓全息照片就是一种记录被摄物体反射（或透射 ）光波中全部信息的先进照相技术。

全息照片不用 一般的照相机，而要用一台激光器激光束用分光 镜一分为二，其中一束照到被拍摄的景物上另一 束直接照到感光胶片即全息干板上当光束被物体 反射后，其反射光束也照射在胶片上，就完成了全 息照相的摄制过程 全息照相的拍摄原理 • 拍摄全息照片的基本光路大致如 图• 一激光光源（波长为 λ ）的光 分成两部分：直接照射到底片上 的叫参考光；另一部分经物体表 面散射的光也照射到照相底片， 称为物光参考光和物光在底片 上各处相遇时将发生干涉，底片 记录的即是各干涉条纹叠加后的 图像全息照相的观察原理•观察全息照片的 •光路图如右图：全息照相的观察原理• 全息照片不同于普通照片,其底片不显示物体的 形象,而是干涉条纹叠加后的图像• 冲洗时只是改变了不同部分的透光性• 观察时,需利用与拍照时同频率的光的衍射原理 所有发光点的对应的衍射条纹会使人眼看到 一个处于原来位置的完整的立体虚像全息照相的特点1.全息照片衍射形成的立体虚 像是一个真正立体的,当人眼换 一个位置时,便可以看到物体的 侧面像,即物体上原来被挡住的 部分也可以看到2.即使是全息照片的一块残 片,也可以看到整个物体的立体 象.因为拍摄照片时,物体上的 点发出的物光在整个底片上处 处与参考光发生干涉,也就是说 ,在底片上处处都有某一点的记 录。

全息技术的应用• 在全息照相的基础上，全息技术还扩展到红 外、微波、超声领域，进一步发展形成了全 息干涉术、彩色全息、及彩虹全息和周视全 息等新的全息技术由于全息照相具有三维 成像的特点，可重复记录，而且，每一小块 全息底片都能再现物体的完整，其用途十分 广泛可广泛用于精密干涉计量、无损探伤 、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科 学研究利用全息干涉术研究燃气燃烧的过 程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结 质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛 应用全息照相用作商品和信用卡的防伪标 记已形成产业，正在发展的全息电视还将为 人类带来一场新的视觉革命。