全息影像是怎么做到的,全息影像技术( 三 )


除光学全息外,还发展了红外、微波和超声全息技术,这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义 。我们知道,一般的雷达只能探测到目标方位、距离等,而全息照相则能给出目标的立体形象,这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用 。因此,备受人们的重视 。但是由于可见光在大气或水中传播时衰减很快,在不良的气候下甚至于无法进行工作 。为克服这个困难发展出红外、微波及超声全息技术,即用相干的红外光、微波及超声波拍摄全息照片,然后用可见光再现物象,这种全息技术与普通全息技术的原理相同 。技术的关键是寻找灵敏记录的介质及合适的再现方法 。?
超声全息照相能再现潜伏于水下物体的三维图样,因此可用来进行水下侦察和监视 。由于对可见光不透明的物体,往往对超声波透明,因此超声全息可用于水下的军事行动,也可用于医疗透视以及工业无损检测测等 。
除用光波产生全息图外,已发展到可用计算机产生全息图 。全息图用途很广,可作成各种薄膜型光学元件,如各种透镜、光栅、滤波器等,可在空间重叠,十分紧凑、轻巧,适合于宇宙飞行使用 。使用全息图贮存资料,具有容量大、易提取、抗污损等优点 。
全息照相的方法从光学领域推广到其他领域 。如微波全息、声全息等得到很大发展,成功地应用在工业医疗等方面 。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中 。全息图有极其广泛的应用 。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等 。现在不仅有激光全息,而且研究成功白光全息、彩虹全息,以及全景彩虹全息,使人们能看到景物的各个侧面 。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展 。
全息技术不仅在实际生活中正得到广泛应用,而且在上世纪兴起并快速发展的科幻文学中也有大量描写和应用,有兴趣的话可去看看 。可见全息技术在未来的发展前景将是十分光明的 。
[编辑本段]全息摄影
全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术 。普通摄影是记录物体面上的光强分布,它不能记录物体反射光的位相信息,因而失去了立体感 。全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片 。两束光在感光片上叠加产生干涉,感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同 。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息 。人眼直接去看这种感光的底片,只能看到像指纹一样的干涉条纹,但如果用激光去照射它,人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像 。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分,依然可以重现全部景物 。全息摄影可应用于工业上进行无损探伤,超声全息,全息显微镜,全息摄影存储器,全息电影和电视等许多方面 。
全息摄影的拍摄要求?
为了拍出一张满意的全息照片,拍摄系统必须具备以下要求:?
(1)光源必须是相干光源?
通过前面分析知道,全息照相是根据光的干涉原理,所以要求光源必须具有很好的相干性 。激光的出现,为全息照相提供了一个理想的光源 。这是因为激光具有很好的空间相干性和时间相干性,实验中采用He-Ne激光器,用其拍摄较小的漫散物体,可获得良好的全息图 。
(2)全息照相系统要具有稳定性?
由于全息底片上记录的是干涉条纹,而且是又细又密的干涉条纹,所以在照相过程中极小的干扰都会引起干涉条纹的模糊,甚至使干涉条纹无法记录 。比如,拍摄过程中若底片位移一个微米,则条纹就分辨不清,为此,要求全息实验台是防震的 。全息台上的所有光学器件都用磁性材料牢固地吸在工作台面钢板上 。另外,气流通过光路,声波干扰以及温度变化都会引起周围空气密度的变化 。因此,在曝光时应该禁止大声喧哗,不能随意走动,保证整个实验室绝对安静 。我们的经验是,各组都调好光路后,同学们离开实验台,稳定一分钟后,再在同一时间内爆光,得到较好的效果 。?