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【全息照相技术】

发布时间:2026-04-08浏览量:

● 实验场地:明向校区 博睿楼C座 236

● 负责人: 李向前

● 电话: 18903514501

● 适用: 全校各专业本科生(建议具有一定的大学物理实验基础)。

● 邮箱: lixiangqian@tyut.edu.cn

● 除提供开放项目外,学生可自行提供项目方案,经审核可行性后择机开展。

1. 拍摄与再现物体的三维全息影像

适用: 全校各专业本科生。

目的: 理解全息照相“干涉记录,衍射再现”的基本原理;学会设计与搭建防震全息光路;掌握全息底片的暗室冲洗工艺及三维立体图像的观测方法。

项目内容介绍: 体验1971年诺贝尔物理学奖得主伽博(Gabor)提出的两步成像技术。普通照相仅记录光波强度,而本项目利用半导体激光器和高分辨率干板,同时记录物体光波的强度和相位信息。全息底片上记录的是复杂的干涉条纹,具有神奇的“可分割性”——即使全息图被打碎,任意一个碎片仍能再现被摄物体的完整三维影像。学生将亲自完成光路搭建、暗室曝光与冲洗,最终“复活”逼真的三维立体图像,直观感受光学信息存储的魅力。

流程(记录): 光学平台全息光路布置(分光、扩束,确保光轴平行且等高) -> 调节物光与参考光夹角(30°~60°)及光强比(1:4~1:10) -> 避震静置并进行曝光 -> 暗室化学处理(显影2~3 min、水洗、定影5 min、水洗晾干)。

流程(再现): 原参考光照明全息照片 -> 改变观察视角,体验再现虚像的空间感与视差 -> 用带小孔的纸片覆盖乳胶面(模拟打碎的全息图),观察完整立体像的变化 -> 翻转底片接收并观察共轭实像。

项目完成所需时间(3-4小时)。

2. 空间频率可控的全息光栅制作

适用: 物理、光电、电子科学等相关专业本科生(具有较好的光学理论基础)。

目的: 掌握平面干涉条纹的记录方法;利用化学处理制作不同常数的全息光栅;理解干涉仪光路与空间频率控制的关系。

项目内容介绍: 将全息照相技术应用于光学元件制造。全息光栅是利用两束相干平面波发生干涉并在感光干板上记录条纹制成的,相比传统刻划光栅,它不存在周期性刻槽误差。本项目中,学生将利用马赫-曾德尔干涉仪光路,通过精确计算与调节两束光的汇聚点间距,自行设计并制作特定空间频率(如10线对/mm、20线对/mm)的光栅,并实测验证。这有助于学生深入理解波动光学原理及其在现代精密仪器中的工程应用。

流程: 搭建并调整马赫-曾德尔干涉仪光路 -> 根据所需空间频率调节透镜间距 -> 曝光记录平面干涉条纹 -> 暗室显影与定影制作光栅 -> 激光/白光透过全息光栅观察衍射图像 -> 实测光栅常数并与设计要求比较。

项目完成所需时间(2-3小时)。