高中物理全息照相利用什麼原理

㈠ 什麼是全息照相

全息照相是利用波的干涉記錄波的振幅和相位的照相。這與普通照相不同，是利用光的干涉原理，把一束相干光（通常用激光）分解成兩束：一束照射到被攝物體上，從物體反射的光照射到感光片上；另一束則從不同的方向直接照射到感光片上，這束光稱為參考光。用感光片記錄下參考光和物體反射光互相干涉形成的干涉條紋，即記錄了反射光波的全部信息（振幅和相位）。這種照相稱為「全息圖」，全息圖沒有被攝物體的形象，用顯微鏡可以看出其上布滿了干涉條紋。這種干涉條紋十分細密，所以須用高分辨本領的感光材料作全息照相的記錄介質。如用與原來參考光相同的光束照射全息圖，則光束通過全息圖上的干涉條紋（相當於衍射光柵）發生衍射，若對著原來的物體光波傳播的方向上觀察，可見物體的虛像，好像物體仍在原處。衍射後還有一會聚的光波，可在屏上形成物體的實像，稱為「共軛像」。這種重新構成原光波的效應稱為「波前重建」。全息照相再現的圖像具有三維立體感。這是因為在波前重建過程中再現了具有原來的三維空間特性的物光波。

㈡ 全息照相的顯像原理是衍射還是反射

應該是用不同光束的干涉。既不是衍射，也不是反射。

㈢ 全息影像的原理是什麼

全息攝影（在台灣稱作全息攝影）是一種記錄被攝物體反射（或透射）光波中全部信息（振幅、位相）的照相技術。全息照相不僅記錄了被攝物體的反射光波強度（振幅）而且還記錄了反射光波的位相。如果用特殊激光照射這一全息圖時，就可以看到一幅立體圖像。全息照片不用一般的照相機，而要用一台激光器。激光束用分光鏡一分為二，其中一束照到被拍攝的景物上，稱為物光束；另一束直接照到感光膠片即全息干板上，稱為參考光束。當光束被物體反射後，其反射光束也照射在膠片上，就完成了全息照相的攝制過程。全息照片和普通照片截然不同。用肉眼去看，全息照片上只有些亂七八糟的條紋.
可是若用一束激光去照射該照片，眼前就會出現逼真的立體景物。更奇妙的是，從不同的角度去觀察，就可以看到原來物體的不同側面。而且，如果不小心把全息照片弄碎了，那也沒有關系。隨意拿起其中的一小塊碎片，用同樣的方法觀察，原來的被攝物體仍然能完整無缺地顯示出來。全息照相的原理是利用光的干涉原理，利用兩束光的干涉來記錄被攝物體的信息。
普通照片是根據景物所反射的光波亮度強弱感光而成的，它只能記錄光的振幅信息，拍攝的景物是平面圖像，沒有立體真實感。只有當光的位相信息也能被同時記下來，並重新表現出來時，照片才能給人以遠近深淺的立體感。
激光全息照相用不著普通照相機所用的透鏡，只要把激光分為兩束，一束照明物體，使其反射成物波；一束作為參考光直接射向底片。由於從景物上反射的物波，到達底片所經歷的光程各不相同，因而位相千差萬別，與參考光相干涉的結果，便在底片上同時記下了全部信息。
全息照相的底片上面盡是干涉花紋。只有用與記錄時相同的參考光照明全息底片時，才能將原始物波重現出來。而且，在我們眼睛中，這個立體的再現現象與真實的物體簡直無法區分了。

㈣ 全息照相的特點及其與普通照相的本質區別

一、全息照相的特點

全息照相的特點是記錄被攝物體反射或透射光波中全部信息(振幅、相位)。全息照相不僅記錄了被攝物體的反射光波強度(振幅)，而且還記錄了反射光波的相位。通過一束參考光束和一束被攝物體上的反射光束在感光膠片上疊加而產生干涉圖樣，可以實現上述目的。

二、全息照相與普通照相的區別

（一）記錄信息不同

1、普通照相利用透鏡成像原理，在感光膠片/器件上記錄反映被攝物體表面反射光的強弱，即反射光的振幅信息。

2、全息照相利用光的干涉原理，記錄被攝物體反射或透射光波中的全部光信息，包括振幅和相位。

（二）物象之間的關系不同

1、普通照相過程物象之間是點點對應的關系，即一個物點對應像平面中的一個像點。

2、全息照相過程物象之間是點面對應的關系，即每一個物點所發射的光束直接落在記錄介質整個平面上。反過來說，全息圖中每一個局部都包含了物體各點的光信息。

（三）圖像不同

1、普通照相得到的是二維平面圖像。

2、全息攝影得到的是三維立體圖像。

㈤ 全息照相利用了光的什麼原理

A、全息照片則是利用光的干涉來製成的．故A錯誤；
B、振動加強質點的位移不總是最大，在隨著時間在變化，加強點可能處於波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置；在某一時刻，振動加強質點處於平衡位置時，其位移等於零，所以小於振動減弱點的位移，因此可能存在，故B正確；
C、根據狹義相對論，達到光速時物體，沿著速度的方向長度才明顯縮短，故C正確；
D、波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時，觀察者接收到的波的頻率都會發生變化，而波源的發射頻率不變．故D錯誤；
故選：BC

㈥ 全息照相是什麼什麼原理在哪方面應用

在普通攝影中,照相機拍攝的景物，只記錄了景物的反射光的強弱，也就是反射光的振幅信息，而不能記錄景物的立體信息。而全息攝影技術，能夠記錄景物反射光的振幅和相位。在全息影像拍攝時，記錄下光波本身以及二束光相對的位相，位相是由實物與參考光線之間位置差異造成的。從全息照片上的干涉條紋上我們看不到物體的成像，必須使用具有凝聚力的激光來准確瞄準目標照射全息片，從而再現出物光的全部信息。一個叫班頓的人後來又發現了更為簡便使用白光還原影像的方法，從而使這項技術逐漸走向實用階段。
為了拍出一張滿意的全息照片，拍攝系統必須具備以下要求：�

(1) 光源必須是相干光源�

通過前面分析知道，全息照相是根據光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相乾性。激光的出現，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相乾性和時間相乾性，實驗中採用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。

(2) 全息照相系統要具有穩定性�

由於全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實驗台是防震的。全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作檯面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時應該禁止大聲喧嘩，不能隨意走動，保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是，各組都調好光路後，同學們離開實驗台，穩定一分鍾後，再在同一時間內爆光，得到較好的效果。�

(3) 物光與參考光應滿足�

物光和參考光的光程差應盡量小，兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調光路時用細繩量好；兩速光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右，因為夾角小，干涉條紋就稀，這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求較低；兩束光的光強比要適當，一般要求在1∶1～1∶10之間都可以，光強比用硅光電池測出。

(4) 使用高解析度的全息底片�

因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋，所以需要高解析度的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗，每毫米只能記錄50～100個條紋，天津感光膠片廠生產的I型全息干板，其解析度可達每毫米3?000條，能滿足全息照相的要求。

(5) 全息照片的沖洗過程�

沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配葯，配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種葯方都要求用蒸餾水配製，但實驗證明，用純凈的自來水配製，也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行，葯液千萬不能見光，保持在室溫20℃在右進行沖洗，配製一次葯液保管得當可使用一個月左右。

㈦ 全息攝底片拍攝是利用什麼原理

全息攝影採用激光作為照明光源，並將光源發出的光分為兩束，一束直接射向感光片，另一束經被攝物的反射後再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產生干涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分，依然可以重現全部景物。全息攝影可應用於工業上進行無損探傷，超聲全息，全息顯微鏡，全息攝影存儲器,全息電影和電視等許多方面。產生全息圖的原理可以追溯到300年前，也有人用較差的相干光源做過試驗，但直到1960 年發明了激光器──這是最好的相干光源──全息攝影才得到較快的發展。
激光全息攝影是一門嶄新的技術，它被人們譽為20世紀的一個奇跡。它的原理於1947年由匈牙利籍的英國物理學家丹尼斯·加博爾發現，它和普通的攝影原理完全不同。直到10多年後，美國物理學家雷夫和於帕特倪克斯發明了激光後，全息攝影才得到實際應用。可以說，全息攝影是信息儲存和激光技術結合的產物。
激光全息攝影包括兩步:記錄和再現。
1.全息記錄過程是:把激光束分成兩束;一束激光直接投射在感光底片上,稱為參考光束;另一束激光投射在物體上，經物體反射或者透射，就攜帶有物體的有關信息，稱為物光束.物光束經過處理也投射在感光底片的同一區域上.在感光底片上，物光束與參考光束發生相干疊加，形成干涉條紋，這就完成了一張全息圖。
2.全息再現的方法是:用一束激光照射全息圖，這束激光的頻率和傳輸方向應該與參考光束完全一樣，於是就可以再現物體的立體圖像。人從不同角度看，可看到物體不同的側面,就好像看到真實的物體一樣，只是摸不到真實的物體。

㈧ 全息照相的原理是什麼

全息照相可以再現物體的立體形象，並具有其一系列的獨特優點，無論拍攝和觀察方法，還是基本原理，都與普通照相根本不同。 全息照相分為兩步──全息記錄和再現。 全息記錄：為了保證照好一張全息圖，全息照相需要在全息實驗台上進行。全息檯面一般是一塊重幾十公斤到幾百公斤的厚鋼板（規格按使用要求有所不同），平放在一個堅實的水泥台或桌架上。由於全息照相實際上記錄的是一些很細密的干涉條紋，在照相過程中任何微小的震動與干擾都會使干涉條紋模糊甚至記錄失敗。為了防止地面震動的干擾，保持全息台的最大穩定性，鋼板與其支撐物間有用各種彈性材料或減震裝置組成的隔震系統，而實驗中使用的所有光學元件則都用磁性材料或其它方法牢固地固定在全息台上。一個很好的相干光源更是全息記錄的必須條件，這里用的是一台大功率的激光發生器。通常的照相方法是：將激光器輸出的光束分為兩束，一束投射到感光板上，稱為參考光束；另一束投射到物體上，經物體反射或透射後，產生物光束也射到感光板，兩光束相干疊加在感光板上形成干涉條紋，這就是一張全息圖即干涉花樣圖。用肉眼直接觀察全息底片，它只是一張灰濛蒙的片子，不能直接顯示被照物體的任何影像。但是，全息圖已經通過干涉的方法微妙地記錄了物體上各點的全部光信息，包括振幅和相位，這就是全息記錄。 全息再現：用一束與參考光束的波長和傳播方向完全相同的光束照射全息圖，則用眼睛就可以觀察到一幅非常逼真的原物立體圖像。當移動眼睛從不同角度觀察時，就像觀察原物一樣可看到它的不同側面的形象。更有意思的是，如果擋住全息圖的一部分，通過露出的部分，再現的物體形象仍然是完整的，並不殘缺。甚至拿來摔碎的全息底片中的一小片，仍然可使整個原物再現。 全息照相的特點是：它是以干涉、衍射等波動光學的規律為基礎的。全息圖記錄的是物體各點的全部光信息，包括振幅和相位；全息圖中每一局部都包含了物體各點的光信息，所以全息底片的每一部分都能觀察到一幅非常逼真的立體圖像。此外，全息照相的記錄和再現，都要求有很高相乾性的強光光源，目前廣為採用的是激光。 全息照相的應用范圍很廣，但目前許多應用還處於實驗階段。如全息電影和全息電視，可使影視全面立體化；全息顯微技術，全息干涉技術，全息存儲技術，以及紅外微波和超聲的全息照相技術等，都將在國民經濟的許多領域內佔有重要地位，取得突破性進展和成果。

㈨ 什麼是全息照片

全息照相是利用波的干涉記錄波的振幅和相位的照相。這與普通照相不同,是利用光的干涉原理,把一束相干光(通常用激光)分解成兩束:一束照射到被攝物體上,從物體反射的光照射到感光片上;另一束則從不同的方向直接照射到感光片上,這束光稱為參考光

㈩ 求助：全息照片的原理。

謂全息照相，就是將激光技術用於照相，在底片上記錄下物體的全部光信息，而不像普通照相僅僅是記錄物體的某一面投影。因此當底片上的物體重現時，在觀看者的眼裡顯得異常逼真，它產生的視覺效應，完全與觀看實物時一模一樣。

全息照相的原理，簡單地說，主要利用了激光顏色純這個特點。其實，關於全息照相的理論早在1947年就由英國科學家伽波提出來。但直到亮度高、顏色純、相乾性好的激光問世後，才真正拍攝出全息照相。

全息照相與立體照相是兩回事。盡管立體彩色照片看上去色彩鮮艷、層次分明，富有立體感，但它總歸仍是單面圖像，再好的立體照也代替不了真實的實物。比如，一個正方形木塊的立體照，不論我們怎樣改變觀察角度，橫看豎看，看到的只能是照片上的那個畫面。但全息照就不同了，我們只要改變一下觀察角度，就可以看到這個正方塊的六個方面。因為全息技術能將物體的全部幾何特徵信息都記錄在底片上，這也是全息照相最重要的一個特點。

全息照相的第二個特點是能以一斑而知全貌。當全息照片被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們仍然可以從剩下的那一小半上看到這張全息照片上原有物體的全貌。這對於普通照片來說就不行，即使是損失一隻角，那隻角上的畫面也就看不到了。

全息照的第三個特點是在一張全息底片上可以分層記錄多幅全息照，而且在它們顯示畫面時不會互相干擾。正是這種分層記錄，使得全息照片能夠存儲巨大的信息量。

全息照片為什麼會有這樣的一些特點？為什麼普通照片沒有這些特性呢？這要從拍攝的原理談起。

假如用一束激光照明一個微小顆粒。從小顆粒上反射出來的光波基本上是不斷向外擴大的球面波。我們向小顆粒看去，是明亮的一點。用照相機為這小顆粒照相時，光波通過鏡頭在底片上形成一個亮點，這一點的亮度與小顆粒反射出來的光強有關。照相底片可以記錄下這一點的亮點，但記不下小顆粒在三維空間的位置，印出來的照片上也只有一個亮點。看起來沒有一點立體感覺。拍攝全息照片時，不用照相鏡頭，而是把一束發出平面波的激光和小顆粒反射出的球面波一起照到照相底片上。整個底片都受到光照，它記錄下的不是個亮點，而是一組同心圓，當同心圓間隔很小時，看起來，就像是用刀把一個圓蘿卜切成一片片薄片，疊在一起，成為一組同心環那樣。底片經沖洗後，放到原來的位置，再用拍攝時那束發出平面波的激光，以拍攝時的角度照到底片上，我們可以看到原來放置微小顆粒的位置上有一個亮點。注意！這個亮點在空間，而不是在底片上，我們看到的光就像是從這個亮點發出來的。所以，全息照片記錄下來的不僅是一個亮點，還包含亮點的空間位置，或者說記下從亮點發出的整個光波。全部奧妙就在於這種新奇的拍攝方法，在於這一束平行（平面波）激光束。這一激光束，我們稱之為參考光束。

因此，任何物體實際上都可以看成是無數個明暗不同的亮點組成的立體圖像。用上面的拍攝方法拍成的全息照片就是無數個同心圓組成的復雜圖形，看起來也是灰暗的一片。同樣，這張全息照片不僅記錄了物體各點的明暗，還記下了各點的空間位置。當用參考光束照射沖洗後的底片時，我們看到的光就像是從原物體上發出來的。所以，我們說它記錄了有關物體發出的全部光信息，全息照片的名稱就是因此而得來的。不過激光全息照片只有在激光照射下，眼睛看上去才有立體的形象，而激光器是一種價格較貴的設備，一張照片要配備一架激光器，除了科研部門、專門的場所中有可能設置外，要普遍、廣泛地應用是不可能的。針對這個缺點。科學家不斷研究，終於發明了一種在白熾燈光下也能看到全息景象的全息照片。稱為白光全息或彩虹全息。

激光全息照的底片，可以是特種玻璃，也可以是乳膠、晶體或熱塑等。一塊小小的特種玻璃，可以把一個大型圖書館的上百萬冊藏書內容全部存儲進去。

如果留心一下報紙上的照片，就能發現它們是由一個個小點子組成的。每一個小點子叫做一個像素，它的密度大約是每平方毫米內有幾個點。而全息照相用的特種玻璃膜層厚約10微米，像點密度每平方毫米內在2000個點以上。在這種底片上，每平方毫米的地方內，可以裝下一張310平方厘米的大照片。在一小塊5毫米見方的薄膜上就能裝下一本200頁厚的圖書。

全息照相機的發明，主要意義不在於照相，它作為激光技術的一個方面，在工業、農業、科研等領域具有廣泛的實用價值。

從照相方面講，這是一種全新的技術。因為全息照片有逼真的立體感，用它來代替普通照片有獨特的效果。在國外，已有人用全息照片做成書的插頁，做成商標，做成立體廣告；博物館用它來代替珍貴文物展出。國外有一家機床製造公司，到另一個國家開商品介紹會，就用全息照片代替實物辦了一個機床展覽會。展覽廳里全部是各種機床的全息照片，這些全息照片看起來和真的機床並沒有什麼兩樣，反而更加引起參觀者的興趣。

構思精巧的全息照片也是一件精美絕倫的藝術品。美國和法國等國家都有全息照片博物館，集中了全世界最精美的作品。

全息照相還可以將珍貴的歷史文物記錄下來，萬一有文物古跡遭到嚴重破壞，即使盪然無存，我們仍然可以根據全息照相重建。比如像北京圓明園那樣的名勝，當年被八國聯軍焚毀，現在雖然打算重建，因為不知道整個面貌，就難以完全恢復。如果全息照相提早100年發明的話，事情就好辦了。

從立體景象的全息照片得到啟發，科學家想到了全息電影和全息電視。實驗性的全息立體電影已經在前蘇聯出現。放映這種電影時，觀眾看到的景象並不在銀幕上，而是在觀眾之中，使人有身臨其境的真實感覺。至於全息電視，因為它涉及的技術問題比較復雜，目前還在研究。1982年，德國的電視台播送的立體電視，並不是激光全息電視，它的原理和普通立體電影一樣，觀看時要戴一副特殊的眼鏡。預計到本世紀末，電影和電視又要換代了；到那時，人們的文化娛樂生活，可能會由於激光全景立體電影和激光立體電視的出現而變得更加豐富多彩。

全息照相的另一項重要應用是製作可以在一些特殊場合代替玻璃的全息光學元件。這種特殊的光學元件具有加工方便、小巧、輕、薄等優點。一個凹透鏡可以使光束發散，一束平行光波照上去變為球面波；我們前面談到的用小顆粒拍攝的全息照片也會把平行光參考光束變為球面波；這樣的全息照片也就是一個特殊的凹透鏡。用類似的方法可以製作出凸透鏡、柱面透鏡等光學元件。這種元件和紙一樣薄，一樣輕，還不會碎。現在已經有用全息光學元件做成的望遠鏡，它的厚度和一般近視鏡片差不多。還有人報道用全息光學元件做成窗玻璃。這種奇異的窗玻璃不會影響人的視線，卻能反射大量的陽光，兼有窗簾的功能；更有趣的是，可以把它反射的陽光集中到裝在窗檐下的一排太陽能電池上，轉化為電能，供室內使用，真是一舉三得。

全息照相技術有明察秋毫的本領。因為全息照片能精確地再現原來被拍攝的物體，我們可以用它作標准檢查原物有沒有變化；事實上只要有1微米的變化，就可以用全息照相技術檢查出來。科研生產部門，還讓激光全息攝影來擔任成品內在質量的「檢驗員」。檢驗時，給被檢物加上一點壓力或加點熱；如果物體內部有裂痕、微孔，它的表面就會發生相應的變化。盡管這種變化的程度極為細微，肉眼根本無法覺察，但在全息攝影這對「火眼金睛」下面，所有這些瑕疵、隱患，統統暴露無遺。這種方法除了可以精密地檢查內在質量外，還有對被檢物絲毫無損的的優點，特別適用於貴重物品，例如珍貴文物、古代雕塑品的檢測。希臘科學家曾用這種方法查出古代塑像受風化的程度。生產上用這種方式檢查精密零件、飛機蒙皮、飛機輪胎的內在質量。在國外的飛機輪胎工廠里，已經起用了激光全息照相「檢驗員」。這種方法還被用來作生物學研究，比如研究腦殼受力時產生的形變，研究蘑菇的生長速度等等。

還在發展當中的是全息存貯技術。我們在談全息照相特點時提到過的存貯信息，也就是記錄信息的能力。從理論上計算，用光碟存貯信息，每平方厘米可以存貯的信息約為106位，而用全息存貯，每平方厘米可以存108位，高100倍！而且讀出信息的時間只有百萬分之一秒！

現在，已經可以把信息存到材料裡面去，全息照相用的材料不是一薄層底片，而是整個一塊晶體可以存入10萬冊圖書，一個圖書館只要保存幾塊記錄晶體就可以。這看來帶有一點幻想色彩，然而是有希望做到的。更重要的是全息存貯的發展將會促進計算機的發展、換代。

一般的全息照片，只能一張一張製作，價格也很高；除了科研上的使用以外，只能當作高級藝術品。80年代出現了一種新的壓印全息技術。用這種方式製造全息照片，先要做成一塊金屬的微浮雕板；把它當作印板，在鍍有金屬膜的特殊紙張上壓出全息照片。這比印郵票還要方便，可以大批生產，成本大大降低，應用面也越來越廣。

這種全息照相不僅有立體感；在陽光或燈光下呈現多種色彩，襯在銀白色的金屬背景上，顯得更為絢麗。人們用它來裝飾書刊、玩具、旅遊紀念品，很具魅力。

這種全息照相也包含著豐富的信息，而且完全取決於製作時採用的景物和拍攝方式，就像加了密碼一樣。沒有原始印版，無法復制。因而，它成為防止偽造的有效手段。已經在紙幣、信用卡、磁卡及外交簽證等憑證上出現各種全息標識以防偽造。在我國，也已有不少廠商採用全息照相商標來防止有人偽造商標，欺騙顧客。

值得一提的是，全息照相這項重大技術成就，卻是在與普通攝影毫不相乾的科研領域內發明的。發明者加伯研究這一課題的目的是想要提高電子顯微鏡的解析度。他設計了這種新的成像方法，並於1948年公開發表在科學雜志上。但是，當時沒有激光這樣好的單色光，技術上也有一些困難，加伯並沒有取得成效，他的論文也沒有人重視。

直到十多年後的1964年，因為出現了激光器這種理想的光源，全息照相技術才開始發展起來。很快，全息照相術便成為一種用途十分廣泛，並且具有無限發展潛力的新技術。加伯因為首創全息照相的理論，榮獲1971年諾貝爾物理學獎。他本人由此而被世界公認為「全息照相之父」。