什么是全息攝影全息攝影的優(yōu)點(diǎn)
什么是全息攝影全息攝影的優(yōu)點(diǎn)
全息攝影是能夠把來自物體的光波波陣面的振幅和相位的信息記錄下來，又能在需要時(shí)再現(xiàn)出這種光波的一種技術(shù)。那么你對全息攝影了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是全息攝影的內(nèi)容，希望大家喜歡!
全息攝影的原理
光波是一種電磁波，它在傳插中帶有振幅和相位的信息。普通照相是用感光材料(如照相底片)作記錄介質(zhì)，用透鏡成象系統(tǒng)(如照相機(jī))使物體在感光材料上成象。它所記錄的只是來自物體的光波的強(qiáng)度分布圖象，即振幅的信息，而不包括相位的信息。因此普通照相只能攝取二維(平面)圖象。為要同時(shí)記錄光波的振幅和相位的信息，可借助于一束相干的參考光，利用物光和參考光的光程差，以確定兩束光波之間的相位差。因此借助參考光,便可記錄來自物體的光波的振幅和相位的信息。
全息攝影的拍攝要求
光源必須是相干光源：通過前面分析知道，全息照相是根據(jù)光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現(xiàn)，為全息照相提供了一個(gè)理想的光源。這是因?yàn)榧す饩哂泻芎玫目臻g相干性和時(shí)間相干性，實(shí)驗(yàn)中采用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。
全息照相系統(tǒng)要具有穩(wěn)定性：由于全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細(xì)又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會(huì)引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個(gè)微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實(shí)驗(yàn)臺(tái)是防震的。全息臺(tái)上的所有光學(xué)器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺(tái)面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及溫度變化都會(huì)引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時(shí)應(yīng)該禁止大聲喧嘩，不能隨意走動(dòng)，保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)室絕對安靜。我們的經(jīng)驗(yàn)是，各組都調(diào)好光路后，同學(xué)們離開實(shí)驗(yàn)臺(tái)，穩(wěn)定一分鐘后，再在同一時(shí)間內(nèi)曝光，得到較好的效果。
物光與參考光應(yīng)滿足：物光和參考光的光程差應(yīng)盡量小，兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調(diào)光路時(shí)用細(xì)繩量好;兩束光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右，因?yàn)閵A角小，干涉條紋就稀，這樣對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和感光材料分辨率的要求較低;兩束光的光強(qiáng)比要適當(dāng)，一般要求在1∶1～1∶10之間都可以，光強(qiáng)比用硅光電池測出。
使用高分辨率的全息底片：因?yàn)槿⒄障嗟灼嫌涗浀氖怯旨?xì)又密的干涉條紋，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銀化物的顆粒較粗，每毫米只能記錄50～100個(gè)條紋，天津感光膠片廠生產(chǎn)的I型全息干板，其分辨率可達(dá)每毫米3000條，能滿足全息照相的要求。
全息照片的沖洗過程：沖洗過程也是很關(guān)鍵的。我們按照配方要求配藥，配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配制，但實(shí)驗(yàn)證明，用純凈的自來水配制，也獲得成功。沖洗過程要在暗室進(jìn)行，藥液千萬不能見光，保持在室溫20℃在右進(jìn)行沖洗，配制一次藥液保管得當(dāng)可使用一個(gè)月左右。
全息攝影的優(yōu)點(diǎn)
1、再造出來的立體影像有利于保存珍貴的藝術(shù)品資料進(jìn)行收藏。
2、拍攝時(shí)每一點(diǎn)都記錄在全息片的任何一點(diǎn)上，一旦照片損壞也關(guān)系不大。
3、全息照片的景物立體感強(qiáng)，形象逼真，借助激光器可以在各種展覽會(huì)上進(jìn)行展示，會(huì)得到非常好的效果。
全息照相的應(yīng)用領(lǐng)域
實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析范疇
常用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析范疇的是全息干涉法，如用來研究物體的三維位移場和應(yīng)力分布(見位移場全息干涉分析，全息光彈性法)以及分析復(fù)雜構(gòu)件的振型、振幅等。采用脈沖全息照相，還可研究固體中應(yīng)力波的傳播和裂紋擴(kuò)展過程以及在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中研究飛行器的空氣動(dòng)力特性等。在無損檢驗(yàn)中，可用來檢測物體的內(nèi)部缺陷和微小裂紋。
圖象識別和無損檢驗(yàn)
將微波技術(shù)、超聲波技術(shù)和全息照相結(jié)合起來，形成了微波全息術(shù)和聲全息術(shù)，在圖象識別和無損檢驗(yàn)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
照相領(lǐng)域
全息技術(shù)應(yīng)用到照相領(lǐng)域要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于普通的照相，普通照相是根據(jù)透鏡成像原理，把立體景物“投影”到平面感光底板上，形成光強(qiáng)分布，記錄下來的照片沒有立體感，因?yàn)閺母鱾€(gè)視角看照片得到的像完全相同。全息照相再現(xiàn)的是一個(gè)精確復(fù)制的物光波，當(dāng)我們“看”這個(gè)物光波時(shí)，可以從各個(gè)視角觀察到再現(xiàn)立體像的不同側(cè)面，猶如看到逼真物體一樣，具有景深和視差。如果拍攝并排的兩輛“奔馳”汽車模型，那么當(dāng)我們改變觀察方向時(shí)，后一輛車被遮蓋部分就會(huì)露出來。難怪人們在展覽會(huì)會(huì)為一張“奔馳”汽車拍攝的全息圖而興奮不已：“看見汽車的再現(xiàn)像，好像一拉車門就可以就坐上‘奔馳’，太精彩了!” 一張全息圖相當(dāng)于從多角度拍攝、聚焦成的許多普通照片，在這個(gè)意義一張全息的信息量相當(dāng)100張或1000張普通照片。用高倍顯微鏡觀看全息圖表面，看到的是復(fù)雜的條紋，絲毫看不到物體的形象，這些條紋是利用激光照明的物體所發(fā)出的物光波與標(biāo)準(zhǔn)光波(參考光波)干涉，在平面感光底板上被記錄形成的，即用編碼方法把物光波“凍結(jié)”起來。一旦遇到類似于參考光波的照明光波照射，就會(huì)衍射出成像光波，它好像原物光波重新釋放出來一樣。所以全息照相的原理可用八個(gè)字來表述：“干涉記錄，衍射再現(xiàn)”。
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