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什么是激光全息摄影?

  激光全息照相即光学全息照相,是利用光波的干涉现象,以干涉条纹的形式,把被摄物表面光波的振幅和相位信息记录下来,它是记录光波全部信息的一种有效手段。光学全息照相在精密计量、信息储存及处理、生物医学等方面的应用都很广泛。

  是一种不用透镜而能记录和再现物体的三维(立体)图象的照相方法。它是能够把来自物体的光波波阵面的振幅和相位的信息记录下来,又能在需要时再现出这种光波的一种技术。

  追问: 具体点 回答: 全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。普通摄影是记录物体面上的光强分布,它不能记录物体反射光的位相信息,因而失去了立体感。全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息。人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分,依然可以重现全部景物。全息摄影可应用于工业上进行无损探伤,超声全息,全息显微镜,全息摄影存储器,全息电影和电视等许多方面。 补充: 无论是全息摄影,还是最早的银版照相术,它们的奥秘都在对光的记录。所有的光都拥有三种属性,它们分别是光的明暗强弱、光的颜色以及光的方向。早期的银版照相和黑白照片只能记录下光的明暗变化,而彩色照片在此之外,还能通过记录光的波长变化,反应出它的颜色。全息摄影是惟一能同时捕捉到光的三种属性的一种摄影术,通过激光技术,它能记录下光射到物体上再折射出来的方向,逼真地再现物体在三维空间中的真实景象。

  普通照相是以几何光学原理为基础,利用透镜成像来记录各点的光强分布,所成像为二维平面图像,物象间关系是点点对应的,只要底片破损就不能重现图像。而且普通照相对外界环境要求不高,一般条件都能满足。 全息照相则不同,它以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础,引入适当的相干参考波,不仅记录了物光的振幅信息,而且也把在普通照相过程丢失的位相信息记录下来。在感光底板上得到的不是物体的像,而是物光与参考光的干涉条纹,这些条纹的明暗对比度、条纹的形状和疏密反映了物光波的振幅和相位分布。经过显影、定影处理后,变得到了一张全息图。它相当于一块复杂的光栅,只有在适当的光波照明下才能重建原来的物光波。全息照相得到的是三维立体的实像。物象之间的关系是点面对应的,全息图上每一点都记录了所有的物光信息,无论磨损还是残破,只要得到一小块儿全息图,就能把原来的物体真实再现出来。 当然,激光全息照相的拍摄要求也要比普通照相严格得多。首先,光源必须是相干光源,全息照相是根据光的干涉原理,因此要求光源必须具有很好的相干性[5]。激光的出现,为全息照提供了一个理想的光源。其次,全息照相系统要具有稳定性,由于全息底片上记录的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,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。再次,物光和参考光的光程差应尽量小,最多不能超过2cm。还有,就是必须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,激光全息干板其分辨率可达每毫米3000条,能满足全息照相的要求[6]。最后,全息照片的冲洗过程冲洗过程也是很关键的。总的来说,激光全息照相对条件的要求还是很苛刻的。

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