全息照相简介.ppt

§5.7 全息照相简介,全息照相过程分记录、再现两步，它是以干涉、衍射等波动光学的规律为基础的。,普通照相过程是以几何光学的规律为基础的。,全息图所记录的是物体各点的全部光信息，包括振幅和相位。,普通照相底片记录的仅是物体各点的光强（或振幅）。,全息照相过程中物体与底片之间是点面对应的关系，即每个物点所发射的光束直接落在记录介质整个平面上。反过来说，全息图中每一个局部都包含了物体各点的光信息。,普通照相过程中物像之间是点点对应的关系，即一个物点对应像平面中的一个像点。,全息图能完全再现原物的波前，因而能观察到一幅非常逼真的立体图像。,普通照相得到的只能是二维的平面图像。,全息照相是干涉,因此要求光源有很高的相干性。光源的相干长度越大、波前上相干区越大，就能越有效地实现全息照相。,普通照相只是像的强度记录，并不要求光源的相干性，用普通光源就可以了。,全息图片,全息图片,1.偏振光: 在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量只沿着一个固定的方向振动，这样的光就称为线偏振光或平面偏振光。,一、自然光和偏振光,§5.8 光的偏振(polarization),2.自然光:由无数具有不同方向的线偏振光组成的，在与光的传播方向垂直的平面内，光矢量沿着各个方向的平均值相等，它们的初相位分布也没有一定的联系。,可以将自然光分解为两个没有恒定相差的相互垂直的方向。,3.部分偏振光：在与光的传播方向垂直的平面内，光矢量沿着各个方向分布，但在某一方向的振动强于与之垂直的方向的振动。,二、偏振片的起偏和检偏,1.起偏:指由自然光获得偏振光的过程。,2.检偏:指对偏振光的偏振化方向的检测。,3. 起偏和检偏的原理: 起偏器或检偏器是由在透明基片上镀一层定向排列的具有“二向色性”的晶体颗粒制成，它具有选择吸收作用。自然光透过偏振片后，其某一方向的光振动被吸收，只剩下另一个方向的光振动，成为偏振光。,显然，自然光透过偏振片后，其光强减少一半。即,问题：,由图中可知， ，因光强与振幅的平方成正比，所以透射光的光强与入射偏振光的光强的关系为：,这一结果称为马吕斯定律。,三、马吕斯定律,例1. 用旋转检偏器的方法观察由偏振光和自然光组成的部分偏振光，发现由最大光强位置转过60°后光强减少一半，求该光中自然光光强I1与偏振光光强I2的比值。,由题意知：,即,当偏振片的偏振化方向转过60°时透射光强为,解：最大光强对应于偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方向平行时的状态,所以,§5.9 反射光和折射光的偏振,实验还表明，当入射角为某一特定值时，反射光变为完全偏振光，折射光仍为部分偏振光。,实验表明，自然光入射到两种介质的分界面产生反射和折射时，反射光和折射光均为部分偏振光，其中，反射光中垂直于入射面的光振动较强，折射光中平行于入射面的光振动较强。,设入射角为i0 ，则当i0 满足下列关系时，反射光线为完全偏振光:,这一规律称为布儒斯特定律， 称为布儒斯特角或起偏角。,一、布儒斯特定律,由布儒斯特定律得：,由此可见，当入射角为布儒斯角时，反射光线与折射光线相互垂直。,即,由折射定律得：,所以,二、玻璃堆产生线偏振光,三、偏振光的应用,1. 立体电影：,2. 旋光计：,用并列的两台摄影装置，同时摄取同一拍摄对象的两个影像。将这两个由于视点不同略呈偏差的影像同时投映在银幕上，并使观众的左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑，叠合在一起，就产生了立体感。需要戴特制的偏光眼镜观看。,