全息照相基本原理

全息攝影的原理是什麼

一、全息圖的記錄和重現

普通照相採用幾何光學成像方法，記錄的是物光強度分佈；全息照相採用的是物理光學的干涉、衍射原理，記錄的是干涉條紋。全息照相過程分為記錄和重現兩個步驟。記錄時，引入參考光，使其與物光波在記錄平面上發生干涉，形成干涉條紋；重現時，參考光透過干涉條紋衍射，獲得原物影象。

全息圖的記錄

全息圖的重現

利用數學分析的方法來表示記錄與重現：

記錄：

設

則其合光場

光強度

其中第三項代表兩個波之間的干涉效應，受餘弦調製產生條紋。底片經曝光、顯影、定影處理後獲得干涉圖樣，其條紋對比度：

條紋形狀由位相差

決定。因此，全息圖片經曝光、顯影、定影等處理後，不僅記錄了關於兩光波的強度資訊，也記錄了它們的振幅和位相資訊。

的空間變化不一定是線性的，也不一定是單調的，因而干涉條紋的疏密、取向、強度和對比度都是在隨處變化。但其變化並不是隨機的，而是以

隨空間較規則的變化為標準，把物光波的位相分佈

以光強度變化的形式按照公式反映出來，而振幅則以條紋的調製深度被記錄下來。

重現：

設全息底片工作於線性區，則經顯影、定影等處理後，其振幅透過率與曝光強度成正比：

當用原參考光重現時，其透射光場為：

當用共軛參考光重現時，其透射光場為：

說明：前面兩個公式表現出曝光時的入場光場和顯影后的透射光場之間的高度非線性關係，似乎線性系統對全息照相理論不起作用。但是從物光場

到透射光場分量

或

的變換確實完全線性的。

二、全息照相的基本特點

1、三維特性

2、瀰漫性 即使用全息底片的一個小碎片，也能重現出所拍攝物體的完整形象。

3、可進行多重記錄

4、可同時獲得虛像和實像，實像能投射到螢幕上被觀察到，而虛像則不能。

三、全息圖的型別

1、按參考光、物光是否同軸：同軸全息和離軸全息圖

2、按全息圖結構與觀察方式：透射全息與反射全息圖

3、按全息圖復振幅透過率：振幅型全息圖與位相型全息圖；後者又分為折射率型和表面浮雕型兩種。

4、按全息底片與物體距離：像面全息圖，菲涅耳全息圖和傅立葉變換全息圖。

5、按所用重現光源分類：鐳射重現和白光重現。

6、按所用重現光源分類：鐳射重現和白光重現。