基础物理实验课件：全息照相和全息干涉法的应用

全息照相和全息干涉法的应用E09全息照相的概念全息照相是一种新型的照相技术，成像过程是：利用光的干涉和衍射现象，在照相干板或胶片上以干涉条纹的形式将图像记录下来。用光照射这种干板（称作全息干板），就能以立体形式再现出原来物体的像。全息照相术的起源全息术由英国科学家丹尼斯·伽柏（DennisGabor）于1948年提出，伽柏因此在1971年获得了诺贝尔物理学奖。伽柏的目的是想利用全息术提高电子显微镜的分辨率，当时使用汞灯作为光源，但是汞灯作为光源不是很理想。这种技术 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 高度相干性及高强度的光源。全息照相术的起源1960年梅曼（Maiman）研制成功了红宝石激光器，1961年贾范（Javan）等制成了氦氖激光器。一种全所未有的优质相干光源诞生了。1962年美国科学家E.N.利思（E.N.Leith）和J.乌帕特尼克斯（J.Upatnieks）用激光器对伽柏的技术做了划时代的改进，全息术的研究从此获得了突飞猛进的发展，全息技术的研究日趋广泛深入，逐渐开辟了全息应用的新领域，成为近代光学的一个重用分支。全息照相的特点具有十分逼真的立体像，它与观察实物完全一样，具有相同的视觉效果(立体感强)；把全息片分成若干小块，每一块都可再现原物完整的像；同一张底片上，经过多次曝光，可以重叠许多物体的像，每个像能不受干扰地单独显示出来；易于复制，仍保持和原来像完全一样。……全息技术的应用全息干涉计量两次曝光或连续曝光，可记录物体的微小、高速运动。全息无损检测全息存储拍摄全息照片，改变参考光束方向，可将不同物体摄在同一张底片上。再现时偏转照明光束，物体将互不干扰地显现。全息器件全息显微镜（用短脉冲激光在一张底片上记录粒子的运动。再现粒子的运动状态及瞬时分布）……实验目的和要求了解全息照相的基本原理（反射式和透射式全息照相的技术和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ）学习用二次曝光法测定铝板的杨氏模量学习光路调整的基本方法和技能了解有关照相的一些基础知识反射式全息再现时眼睛接受的是白光在底片上的反射光;物光和参考光在记录介质的异侧全息照相透射式全息再现时观察研究的是全息图透射光的成像;物光和参考光位于记录介质（干板）的同侧实验原理实验原理1—反射式全息反射式全息反射式全息是利用后照相乳胶的布拉格衍射效应来实现的。激光光束经扩束镜L扩束后照射在全息干板H上作为参考光，透过H的光照明物体，经物体漫反射的光成为物光，干板的乳胶面向着物体，乳胶感光材料的透过率为30%～50%，物体的反射率较高，光束比能满足全息图的记录条件。实验原理2—两次曝光法测定金属板的杨氏模量激光束经扩束镜照射在干板上为参考光，透过干板后的光束经铝板反射后照射在干板上即为物光。首先在铝板自由端未受力时作第一次曝光，干板上记录了铝板处于原始状态时的全息图，然后通过加力装置对铝板的自由端加力后作第二次曝光，干板上又记录了铝板受力变形后的全息图。再现时同时复现铝板两个状态下的物光波前，这两个波前产生干涉，形成一簇等光程差的干涉条纹。如果能测出某一级亮纹或暗纹所在处沿铝板纵轴方向的位置，即可计算出其杨氏模量。实验原理2—两次曝光法测定金属板的杨氏模量反射式全息测法杨氏模量：L为梁的长度，E为材料的杨氏模量，J=bh³/12为梁的横截面的惯性矩，x为待测点的坐标位置。Y方向的位移量为由干涉原理,亮纹处的位移量为A点与A’点发出的光波的光程差为位移量的计算实验原理2—两次曝光法测定金属板的杨氏模量式中，J=bh³/12。α和β都近似为零，只要测出铝板的长度L、宽度b、厚度h和悬臂梁自由端所加的力Fy，读出某一级亮纹或者暗纹所在处的沿梁X轴方向的位置x，即可得出其杨氏模量。综上所述：亮纹处位移量为Y方向的位移量为∴实验原理2—两次曝光法测定金属板的杨氏模量K的确定m为砝码重量=15.5gx为亮条纹到底座距离L为铝板长度=70.1mmb为铝板宽度=40.5mmh为铝板厚度=1.7mm透射式全息实验原理3—透射式全息由激光器输出的细激光束经反射镜M１反射后被分束镜Ｇ分成两束：反射的一束经反射镜Ｍ3再次反射并经扩束镜Ｌ2扩束后，照在全息干板上作为参考光束；透射的一束由反射镜Ｍ2反射折转，再经过扩束镜L１扩束后照明物体，经物体漫反射形成的物光束也到达全息干板Ｈ上。物光与参考光在全息干板上发生干涉将形成复杂的干涉图样，全息干板经冲洗吹干后即可得到一张透射式全息图。实验仪器35mW氦氖激光器及电源一套；分束镜一块；平面镜三块；被摄物；砝码加载器及待测铝板一个；载物台一个；底板架一个；扩束镜两块；透镜一块；白屏一块；纯净水；浓度分别为40%、60%、80%、100%的异丙醇溶液；竹夹一个，RSP-Ⅰ型红敏光致聚合物全息干板。实验内容反射式全息照相透射式全息照相测定铝板杨氏模量1.反射式全息照相⑴选择合适的目标。由于光束比无法通过光路来调整，故应选择 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面具有较高反射率且具有一定漫射性的物体作为目标（本实验选用一元或一角的硬币），以提高再现像的质量；⑵调整光路。物体用橡皮泥固定在载物台上，全息干板也夹持在载物台上，为得到较高的衍射效率，物体与干板之间的距离不能太大，一般不大于1cm；⑶将激光器出射的激光遮挡住，装夹好全息干板，使乳胶面对象目标。稳定一分钟后取消遮挡激光曝光10～20s；⑷经冲洗吹干的全息干板在白光下反射再现，在一定的角度下可看到绿色的再现像，再现像变成绿色是由于乳胶层收缩所致。2.两次曝光法测定铝板的杨氏模量⑴按图布置好光路，注意铝板与干板的距离要尽量小，干板的乳胶面应对向铝板，并且系在铝板上用于给其加力的细绳一定要与铝板垂直；⑵首先不给铝板的自由端加力，在砝码托盘静止的条件下进行第一次曝光，时间大约为10s；⑶在砝码托盘上加上砝码，通过砝码加载器给铝板自由端加力，稳定一分钟后，并且在砝码托盘静止的条件下进行第二次曝光，时间约为15s，注意加载砝码时动作要轻；⑷经冲洗吹干的全息干板在白光下反射再现，可以看到一簇明暗相间的干涉条纹，取不同级数的亮纹或暗纹，测量条纹所在处沿铝板纵轴的坐标并计算杨氏模量的大小。3.透射式全息照相⑴按实验光路图布置各元件并调好光路，注意应使到达全息干板的物光和参考光的光程差为零，并且被摄物体与全息干板之间的距离不超过10cm，物光与参考光的夹角控制在40°左右；⑵参考光与物光在全息干板处的光强比4:1-10:1的范围内，可分别遮挡参考光及物光，直接用人眼观察在光屏上两者的光强比，当感觉参考光的平均光强稍微超过物光的平均光强而又相差不大时即可。应注意尽量使物光在干板上的光强均匀分布，参考光应均匀照明并覆盖整块全息干板；⑶遮挡激光束，安装全息干板然后进行曝光，曝光时间在80-100s，曝光过程中应排除一切振动因素；⑷将干板冲洗吹干后放回原底版架上，不要改变全息图与原底版之间的方位关系，挡去物光，移去原物，便可在原物位置上显现出与原物同等大小的三维立体像。4.冲洗底版将曝光后的感光板用竹夹夹住，放在纯净水中浸泡10s取出，滤尽水。将感光板依次放入40%、60%、80%浓度的异丙醇溶液中各脱水10~15s后取出。每次进入相邻溶液时，都需要将干板上的溶液滤尽。将感光板放入100%浓度的异丙醇中脱水，直至感光板呈现红色或黄绿色为止。将干板迅速用吹风机吹干。数据处理及 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 要求预习报告思考题及课堂讨论1.(1)(2);2.(1)(2);3.(1)(2)(3)课后报告全息照相报告以研究性论文形式书写。二次曝光法测定铝板的杨氏模量的数据处理一周之内交报告报告必须首页写明：姓名，学号，班号实验日期指导老师不要写同组人拍摄时注意事项全息干板要夹牢固全息干板固定后等几分钟再拍摄拍摄时表座的磁性开关要开启拍摄时避免有震动和噪声拍摄时避免有来回走动三个实验要求听老师指挥统一做实验注意事项注意不要用眼睛直视激光。注意激光电源高压。不要用手触摸仪器的光学表面。底版胶面勿手碰，勿直对激光。光学仪器贵重，实验中轻拿轻放，损坏赔偿。实验完成后按要求将整理好仪器。两人一组，每组四块底版（多出按1元/块收成本费）。www.themegallery.com