第7章光全息术 全息学原理7.2各种全息图7.3全息应用简介 习题4道 7.1全息术原理 概述·物光波前的全息记录—双光场干涉 ·全息图的衍射场一—相因子分析法的运用 例題——说明全息再现的放大率·全息图的观察 ·再现两个虚像或两个实像的可能性·成像位置和横向放大率 ●概述 ▲ D Gabor发明全息术于1948年, 为了提高电子显微镜的分辨本领 获Nobe奖于1971年。 Holograph Holography Holographic Holograms 全息照相全息术全息学 全息图 ▲全息照相——无透镜两步成像术 第一步,干涉术—物光波前的全息记录 wavefront holograph 第二步,衍射术—物光波前的再现 wavefront reconstruction 显示真三维! 7.1
7.1 第7章 光全息术 7.1 全息学原理 7.2 各种全息图 7.3 全息应用简介 习题 4 道 7.1 全息术原理 •概述 •物光波前的全息记录——双光场干涉 •全息图的衍射场——相因子分析法的运用 •例题——说明全息再现的放大率 •全息图的观察 •再现两个虚像或两个实像的可能性 •成像位置和横向放大率 概述 ▲D.Gabor 发明全息术于 1948 年， 为了提高电子显微镜的分辨本领； 获 Nobel 奖于 1971 年。 Holograph Holography Holographic Holograms 全息照相 全息术 全息学 全息图 ▲全息照相——无透镜两步成像术 第一步，干涉术——物光波前的全息记录 wavefront holograph, 第二步，衍射术——物光波前的再现 wavefront reconstruction 显示 真三维！
可见 全息术原理植根于经典波动光学, 全息术是对经典光学中的干涉术和衍射术的一种 综合和发展 项重大创新,乃至一场科技革命。 ▲原始成果 A NEW MICROSCOPIC PRINCIPLE by dr. D GABOR Research laboratory, British Thomson-Houston Co Ltd MGEN5、:GEN YOUNG FRESNE FRESNE 4 闔函 7.2
7.2 可见， 全息术原理植根于经典波动光学， 全息术是对经典光学中的干涉术和衍射术的一种 综合和发展 一项重大创新，乃至一场科技革命。 ▲原始成果 A NEW MICROSCOPIC PRINCIPLE By Dr. D.GABOR Research Laboratory, British Thomson-Houston Co.Ltd
●物光波前的全息记录—双光场干涉 ▲再现物光波前的意义 b波 O波 (a) ▲参考波与物光波的干涉—记录物光波前。 R波 b波 物光波,物光波前O(x,y), O(x, y)=A(x, y) e 0(,y =∑n(x,y),次波相干叠加—一自相干场 参考波R,参考光波前R(x,y) x,y)·e 7.3
7.3 物光波前的全息记录——双光场干涉 ▲再现物光波前的意义 ▲参考波与物光波的干涉——记录物光波前。 物光波，物光波前 ( , ) ~ O x y ， ( , ) 0 0 ( , ) ( , ) ~ i x y O x y A x y e ϕ = ⋅ ( , ) ~u x y n = ∑ n ，次波相干叠加——自相干场 参考波 R ~ ，参考光波前 ( , ) ~ R x y . ( , ) ( , ) ( , ) ~ i x y R R R x y A x y e ϕ = ⋅ ；
两者相干叠加于记录介质平面H(x,y) 其干涉场为 U(Q)=O(Q)+R(Q), 最终记录(感受)的依然是光强分布, IH(O=UHUH +RO+R) O +R+ro+RO =(Q)+A2(Q)+A2(Q)e.o+A(Qe.O 如此表述在形式上,可以理解为:干涉强度分布蕴含了 物光波∂与物光共轭波∂′。但是,实际上它俩是否能被 再现,应取决于“其它因子”的作用。 这要看第二步——这张全息图被照明后的光场特性
7.4 两者相干叠加于记录介质平面H(x, y) 其干涉场为： ( ) ~ ( ) ~ ( ) ~ UH Q = O Q + R Q ， 最终记录（感受）的依然是光强分布， ~ ~* ( ) H Q UHUH I = ) ~ ~ )( ~ ~ ( * * = O + R O + R * * ~ 2 ~ 2 ~ ~ ~ ~ = O + R + R O + RO 2 2 ( ) ( ) * 0 ~ ( ) ~ A (Q) A (Q) A (Q) e O A Q e O i Q R i Q R R R R = + + ⋅ ⋅ + ⋅ − ϕ ϕ 如此表述在形式上，可以理解为：干涉强度分布蕴含了 物光波O ~ 与物光共轭波 ~* O 。但是，实际上它俩是否能被 再现，应取决于“其它因子”的作用。 这要看第二步——这张全息图被照明后的光场特性
布荡于多纹 疡岩凉家 ▲线性冲洗后,制成一张 Hologram.这张全息图,就是 一张干涉图 n(Q)∝rn(Q),考虑到“雾底”,应写成 tg(Q)=10+B/g(Q) b0+B(42+42)+mR0+BRO
7.5 ▲线性冲洗后，制成一张 Hologram. 这张全息图，就是 一张干涉图。 ( ) ~ ( ) ~ tH Q ∝ I H Q ，考虑到“雾底”，应写成 ( ) ( ) ~ tH Q = t0 + βI H Q 2 2 * * 0 0 ~ ~ ~ ~ = t + β (A + AR ) + βR ⋅O + βR ⋅O