XGZ全息照相系列講義

1、XGZ-3型全息照相系列實驗裝置講 義天津市港東科技發(fā)展有限公司目 錄1 用途12 儀器的成套性13 器件簡介23.1 曝光定時器23.2 簡易翻拍架和翻拍照明燈24 實驗舉例34.1 菲涅耳全息的記錄與再現(xiàn)34.2 像面全息圖44.3 彩虹全息圖45 附錄65.1 D19顯影液配方65.2 停顯液配方65.3 F5定影液配方6XGZ- 3型全息照相系列實驗裝置使用說明書1 用途XGZ-3型全息照相系列實驗裝置除可用來做普通的菲涅耳全息照相實驗之外，還能夠進一步擴展和提升實驗內(nèi)容，支持像面全息，一步彩虹全息、全息資料存儲和特征識別等課題的需要，可供高等學校教學實驗使用。2 儀器的成套性序號名稱

2、規(guī)格型號數(shù)量備注1平臺GSZ2型1.2×0.8m或1.5×1.0m1兩種規(guī)格供選購2平臺架1.2m 或1.5m平臺用13氦氖激光器5mW14磁性座SZ-0325磁性座SZ-04106二維調(diào)節(jié)架SZ-0727透鏡架SZ-0838干版架SZ-1239白屏SZ-13110載物臺SZ-20111可調(diào)狹縫SZ-40A112小白板70×50mm113曝光定時器0.199s114安全燈暗綠115擴束器f = 4.5/6.2mm各116分束器7:3,36mm117分束器5:5,70×50mm118放大物鏡1:3.5/75,帶架119物鏡50, f = 190,帶架120

3、物鏡49, f = 110,帶架121準直透鏡f = 200,帶架122毛玻璃80×80mm123平面鏡36×4mm224大平面鏡70,帶調(diào)節(jié)架125特定字符片帶框126全息干版全息1型127小工藝品128點光源定位架1選購件序號名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1照相機135海鷗1選購2翻拍架簡易型1選購3黑白膠卷ISO100/21°1選購4翻拍照明燈100W2選購5針孔濾波器SZ-521選購3 器件簡介3.1 曝光定時器曝光定時器由受控光門、定時器和帶線遙控按鈕組成。使用前，插好220伏電源線，并將連接光門控制裝置和遙控按鈕的插頭插入后面板上的航空插座。接通電源后，前面板上

4、的綠色數(shù)碼管發(fā)光。定時器的前面板（見圖3-1）上有3個開關(guān)，從左到右依次是倍率選擇開關(guān)、加減開關(guān)和設(shè)定按圖 3-1鈕。如果所需曝光時間在0.1-9.9s 范圍內(nèi)，須將倍率選擇開關(guān)扳向“×0.1”;如果所需曝光時間在1-99s 范圍內(nèi)，則須將此開關(guān)扳向“×1”。在上述兩個范圍內(nèi)，具體時間按設(shè)定按鈕確定，由數(shù)碼管顯示。在×0.1檔，每按一下設(shè)定鈕，數(shù)顯改變0.1s，在×1檔，每按一下設(shè)定鈕，數(shù)顯改變1s。兩檔都是用+-開關(guān)控制增加或減少。若按住設(shè)定鈕不動，幾秒鐘之后，計時數(shù)字即自動快速成增減。在×0.1檔增加直到9.9為止；在×1檔，到9

5、9為止。兩檔減小時，到0為止。在后面板上另設(shè)一個光門開關(guān)，利用它，便于在全息照相光路調(diào)整中作無定時開關(guān)控制，相當于T門之功能。3.2 簡易翻拍架和翻拍照明燈簡易翻拍架適于配合海鷗牌135照相機使用。翻拍時注意以下事項：3.2.1要盡量防止周圍環(huán)境的雜亂光線進入翻攝工作區(qū)域。3.2.2防止或避免各種震動對翻拍的影響。照相機與翻拍架之間必須連接緊固；翻拍時工作現(xiàn)場周圍不要有人走動；要避開室外大型機動車輛震動帶來的影響；照相機不宜升得過高；曝光時最好啟用“自拍”機構(gòu)（參見照相機使用說明書）。3.2.3翻拍平面物件時，燈光照射方向應(yīng)與鏡頭光軸成45°（圖3-2），兩燈與被攝物中心要等距離。圖

6、3-23.2.4被攝資料文件必須擺放平整（與感光膠片平行）。原件的中心部位置于鏡頭的光軸上。3.2.5防止膠卷產(chǎn)生靜電：要注意防止因卷片太快產(chǎn)生的靜電，以免膠卷上出現(xiàn)火花放電痕跡。3.2.6翻拍照明燈配用100W磨砂燈泡，只限調(diào)光、曝光短時間使用，每次曝光后，必須立即關(guān)燈，待照相機卷片后或改變了曝光條件、翻拍另一張前再開燈、曝光，以保證安全。如果將翻拍照明燈當做普通臺燈使用，必須換用不超過60W的燈泡。4 實驗舉例4.1 菲涅耳全息的記錄與再現(xiàn)菲涅耳全息直接記錄物光波和參考光波相干產(chǎn)生的干涉條紋，無須借助變換透鏡或成像透鏡，只要被攝物與記錄介質(zhì)距離滿足菲涅耳衍射條件即可，是全息照相的基礎(chǔ)實驗。

7、這里僅介紹如下兩種光路。光路之一見圖4-1。從激光器LA輸出的光束經(jīng)分束器BS分為兩束；反射的一束又經(jīng)平面鏡M1反射，再經(jīng)擴束器BE1擴束后作為參考光束投射到全息干版H上；透射的一束經(jīng)擴束器BE2擴束后被平面鏡M2反射到物體O上，產(chǎn)生漫反射，再被全息干版接收。所以全息圖是記錄了含有振幅和相位信息的干涉條紋。當用原參考光束照明全息圖時，逼真的原始像即出現(xiàn)在物體原來的位置。圖 4-1圖 4-2光路之二見圖4-2。從激光器LA發(fā)出的光束經(jīng)平面鏡M1反射后進入一個20倍的顯微物鏡，被擴束后，由分束器BS分成兩路，一路反射到平面鏡M3作為參考光束R投向全息干版H；另一路經(jīng)平面鏡M2反射到物上，發(fā)生物光束

8、O，經(jīng)漫反射到達H。這種全息記錄像的重建與上例相同，也要用原參考光照射感光乳膠面，從另一面透過全息圖觀察三維虛像。4.2 像面全息圖像面全息圖或稱聚焦像全息圖。使被攝物靠近記錄介質(zhì)，或利用成像系統(tǒng)使物成像在記錄介質(zhì)上，同時加入?yún)⒖脊馐?，就可以拍攝像面全息圖。圖4-3是一種像面全息的記圖4-3 錄光路。激光束通過曝光定時器的光開半之后，至分束器BS，反射光束又被平面鏡M1反射，經(jīng)過擴束器BE1擴束后照亮物體，該物體由透鏡L成像在全息感光板H上；而透過BS的光束被平面鏡M2反射，再被擴束器BE2擴束，作為參考光束到達H，與物光束相干，記錄于感光乳膠層。4.3 彩虹全息圖彩虹全息圖本質(zhì)上也是像全息圖

9、，所不同者，在于記錄彩虹全息圖時，在被攝物和全息干版之間置一狹縫，再現(xiàn)物圖4-4像時，也再現(xiàn)了狹縫像。如果用白光照明，眼睛在狹縫像位置觀察，可見特定波長光的再現(xiàn)像，而當視線沿垂直于狹縫像方向移動時，再現(xiàn)像的顏色也隨之發(fā)生變化。彩虹全息圖有多種不同的記錄光路，這里僅介紹兩種一步法的實像記錄光路。如圖4-4所示，氦氖激光束被分束器BS分成兩路，反射光束經(jīng)擴束器擴束照亮物體O，該物用透鏡L成一實像O，用干版架夾持的毛玻璃片F(xiàn)G觀察到物的清晰像。透過BS的光束先后被平面鏡M1和M2反射由擴束器SF擴束，被平面鏡M3反射到毛玻璃上，成為參考光束。在物之后，用另一個干版架支起可調(diào)狹縫S，在離O適當遠處也可以用毛玻璃接收到S的實像。圖 4-5另如圖4-5所示，記錄彩虹全息圖的又一種光路，其中狹縫S位于透鏡L的焦點以內(nèi)，狹縫像S與狹縫在透鏡的一側(cè)。物O在焦點以外，成像在L的另一側(cè)，為贗像。再現(xiàn)時用與參考光束R共軛的R照明，形成狹縫的實像和物的虛像。眼睛在E處觀察到物的虛像O是贗像。調(diào)節(jié)光路時注意，盡量使兩路光程相等。5 附