Optics原理和特点5.5.2全息照相的过程、惠更斯一费涅耳原理的实质无源空间边值定解:无源空间中的光场分布由边界条件(波前)唯一确定。1l再现波前再现物光波ikrU(P)= ([ (cos。 + cos0)U.(O)-ZN被波前Z隔开的无源场空间中任意点P的震动U(P)S由波前的 U.(O)分布唯一确定XOL2ü(P)1. U.(Q) 改变7Z2.仅需波前再现,即可确定唯一的U(P)
5.5.2 全息照相的过程、原理和特点 惠更斯—费涅耳原理的实质 ——无源空间边值定解: 无源空间中的光场分布由边界条件(波前)唯一确定。 再现波前 再现物光波 P 0 S 1 2 1 0 0 ( ) ( ) (cos cos ) ( ) 2 ikr i e U P U Q d r 被波前Σ隔开的无源场空间中任意点 P 的震动 由波前的 分布唯一确定 U P( ) 0 U Q( ) U P( ) 0 1. U Q( ) 改变 2. 仅需波前再现,即可确定唯一的 U P( )
Optics5.5.2全息照相的原理和特点惠更斯一费涅耳原理的实质U(P)(Q)V米波前>物物发出光波到达P点,复振幅U(P)=人眼感受到物的存在光源=波前函数U,(O)→P点U(P)→人眼感受到物的存在只有波前函数U,(O)=→P点U(P)=人眼感受到物的存在只要记录并再现波前函数U(Q)→U(P)→再现物和像
5.5.2 全息照相的原理和特点 惠更斯—费涅耳原理的实质 物 波前Σ U Q( ) U P( ) 物发出光波到达P P 点,复振幅U( ) 人眼感受到物的存在 光源 波前函数U Q P U ( ) P 点 ( ) 人眼感受到物的存在 只有波前函数U Q P U ( ) P 点 ( ) 人眼感受到物的存在 U Q U ( ) (P) 只要记录并再现波前函数 再现物和像
Optics5.5.2 全息照相的过程、原理和特点波前的全息记录第一步:物光波U.与参考光波U.在记录介质上相干叠加物光波:参考光波分束板记录介质U。(Q) = Zu,(Q) =Ao(Q)ei0(0)物点与参考光U=AReiQR 干涉:物光波。复振幅分布*U(x, y)=U。 +UR = Aβe"% + Are'0R物光强分布I(x,y)=U(x,y)P =(U。+UR)(U +Ur)= A +AR+U.UR +UU
5.5.2 全息照相的过程、原理和特点 波前的全息记录 第一步:物光波UO与参考光波UR在记录介质上相干叠加 分 束 板 物 物光波 参考光波 记 录 介 质 UR ~ UO ~ 物光波: ( ) ( ) ( ) ( ) ~ i Q O n O U Q u Q A Q e 物点 与参考光 R 干涉: i R R U A e ~ ( , ) e e O R i i U x y U U A A O R O R 光强分布 复振幅分布 2 I x y U x y ( , ) | ( , ) | ( )( ) U U U U O R O R 2 2 A A U U U U O R O R O R
Optics原理和特点5.5.2 全息照相的过程、波前的全息记录第二步:线性冲洗得到全息图经过线性的显影定影处理,介质的透过率函数与记录过程中的光强函数是线性关系I(x,y) = A + A +U.U" +UUt(x,y) = to + βI(x, y)= to +β(A + AR)+ β(U,U* +UUr)=[fo + β(A + AR)] + βAoA,[ei(%o-9r) +e-i(o-Pr)1得到的图片,称作全息图一张全息图就是一张干涉图样,是物光波与参考光波的干涉条纹分布的照片
5.5.2 全息照相的过程、原理和特点 波前的全息记录 第二步:线性冲洗得到全息图 经过线性的显影定影处理,介质的透过率函数与记录过程中的 光强函数是线性关系 2 2 ( , ) O R O R O R I x y A A U U U U 0 t x y t I x y ( , ) ( , ) 2 2 0 ( ) ( ) O R O R O R t A A U U U U 2 2 ( ) ( ) 0 [ ( )] [e e ] O R O R i i O R O R t A A A A 得到的图片,称作全息图。 一张全息图就是一张干涉图样,是物光波与参考光波的干涉条纹 分布的照片
Optics5.5.2全息照相的过程、原理和特点波前的全息记录Photograph of a hologram in front of adiffuse light background - 8 X 8mm
5.5.2 全息照相的过程、原理和特点 波前的全息记录 Photograph of a hologram in front of a diffuse light background – 8×8mm