| 词条 | 全息照相 |
| 释义 | § 创始人 Dennis Gabor全息照相原理是1948年Dennis Gabor 为了提高电子显微镜的分辨本领而提出的。“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。丹尼斯·伽柏(Dennis Gabor，1900年6月5日—1979年2月9日），英国籍匈牙利裔物理学家，因发明全息摄影而获得1971年诺贝尔物理学奖。1947年，伽柏在从事提高电子显微镜分辨本领的工作时，受布喇格在X射线金属学方面的工作和泽尔尼克引入相干背景来显示位相的工作的启发，提出了全息术的设想并用以提高电子显微镜的分辨本领。这是一种全新的两步无透镜成像法，也称为波阵面再现术。整个过程由两步——波阵面记录和波阵面再现——来完成。在波阵面记录过程中，引入适当的相干参考波，使它与物体衍射（或散射）的光（物光）相干涉，把这个干涉场记录下来，即可得到一张全息图。全息图是与物体毫不相似的干涉图，它上面不仅记录了物光的振幅信息，而且也把普通照相过程丢失的位相信息记录了下来；在波阵面再现过程中，利用适当的相干再现光，照射全息图，以便得到物体的实像或虚像。1948年，伽柏利用水银灯首次获得了全息图及其再现像，从而创立了全息术。随后不久，他又进一步指出了全息术的三个方面的应用前景，即全息干涉量度术、全息光学元件和全息信息存储。 § 原理 光波是一种电磁波，它在传播中带有振幅和相位的信息。普通照相是用感光材料（如照相底片）作记录介质，用透镜成象系统（如照相机）使物体在感光材料上成象。它所记录的只是来自物体的光波的强度分布图像，即振幅的信息，而不包括相位的信息。因此普通照相只能摄取二维（平面）图像。为要同时记录光波的振幅和相位的信息，可借助于一束相干的参考光，利用物光和参考光的光程差，以确定两束光波之间的相位差。因此借助参考光，便可记录来自物体的光波的振幅和相位的信息。 照相技术是利用了光能引起感光乳胶发生化学变化的原理，变化的强度随入射光强的增大而增大。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。 在典型的离轴型全息照相的光路布局中，由激光器发出的光束被分光镜 B分成两束光。一束经反射镜 M反射后直接投射于全息底片H（一种高分辨率的感光材料）,称为参考光；另一束则照射物体，从物体反射(或透射)的光，称为物光。物光和参考光在全息底片上相互干涉的结果，构成一幅非常复杂而又精细的干涉条纹图。这些干涉条纹以其反差和位置的变化，记录了物光的振幅和相位的信息。全息底片经过常规的显影和定影处理之后，就成为全息图。全息图的外观和原物体的外形似乎毫无联系，但它却以光学编码的形式记录下物光的全部信息。 § 全息照片 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 § 应用领域 全息电视 全息照相的应用领域很广泛。常用于实验应力分析范畴的是全息干涉法，如用来研究物体的三维位移场和应力分布(见位移场全息干涉分析，全息光弹性法)以及分析复杂构件的振型、振幅等。采用脉冲全息照相，还可研究固体中应力波的传播和裂纹扩展过程以及在风洞实验中研究飞行器的空气动力特性等。在无损检验中,可用来检测物体的内部缺陷和微小裂纹。将微波技术、超声波技术和全息照相结合起来，形成了微波全息术和声全息术，它们将在图像识别和无损检验等领域中，开拓新的应用前景。 § 配图 拍摄全息照片的基本光路观察全息照相的光路 § 相关链接 全息论 § 参考资料 [1] R.J.Collier, C.B.Burkhardt and L.H.Lin,OpticalHolography,Academic Press,New York,1971. |
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