全息攝影的實驗裝置

A. 全息投影的實驗技術

已展示實現的全息投影技術一共分為以下三種：
空氣投影和交互技術：在美國麻省一位叫ChadDyne的29歲理工研究生發明了一種空氣投影和交互技術，這是顯示技術上的一個里程碑，它可以在氣流形成的牆上投影出具有交互功能的圖像。此技術來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣液化形成的小水珠上，由於分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。
激光束投射實體的3D影像：這種技術是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質，並在空氣中形成一個短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現的
360度全息顯示屏：這種技術是將圖像投影在一種高速旋轉的鏡子上從而實現三維圖像。
可以說這些技術很多國家都在研製，毫不誇張的說這項技術它包含了未來，誰最先使用這項技術，誰就最先走入未來的先進技術行列。

B. 漫反射物體三維的全息攝影 實驗分析

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C. 全息攝影中再現與原物相同的虛像所需要條件是什麼

全息攝影是根據光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相乾性，而且光和照射物體的光是從同一束激光分離出來的。激光的出現，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相乾性和時間相乾性，實驗中採用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。

全息圖並不直接顯示物體的圖像。用一束激光或單色光在接近參考光的方向入射，可以在適當的角度上觀察到原物的像。這是因為激光束在全息圖的干涉條紋上衍射而重現原物的光波。再現的像具有三維立體感。

(3)全息攝影的實驗裝置擴展閱讀：

全息照相顯著的特點和優勢有如下幾點：

1、 再造出來的立體影像有利於保存珍貴的藝術品資料進行收藏。

2、拍攝時每一點都記錄在全息片的任何一點上，一旦照片損壞也關系不大。

3、 全息照片的景物立體感強，形象逼真，藉助激光器可以在各種展覽會上進行展示，會得到非常好的效果。

D. 從全息攝影原理分析實驗現象

全息照相可以再現物體的立體形象，並具有其一系列的獨特優點，無論拍攝和觀察方法，還是基本原理，都與普通照相根本不同。 全息照相分為兩步──全息記錄和再現。 全息記錄：為了保證照好一張全息圖，全息照相需要在全息實驗台上進行。

E. 全息照相實驗為什麼不能讓底片曝光

全息攝影採用激光作為照明光源，並將光源發出的光分為兩束，一束直接射向感光片，另一束經被攝物的反射後再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產生干涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分，依然可以重現全部景物。全息攝影可應用於工業上進行無損探傷，超聲全息，全息顯微鏡，全息攝影存儲器,全息電影和電視等許多方面。產生全息圖的原理可以追溯到300年前，也有人用較差的相干光源做過試驗，但直到1960 年發明了激光器──這是最好的相干光源──全息攝影才得到較快的發展。
激光全息攝影是一門嶄新的技術，它被人們譽為20世紀的一個奇跡。它的原理於1947年由匈牙利籍的英國物理學家丹尼斯·加博爾發現，它和普通的攝影原理完全不同。直到10多年後，美國物理學家雷夫和於帕特倪克斯發明了激光後，全息攝影才得到實際應用。可以說，全息攝影是信息儲存和激光技術結合的產物。
激光全息攝影包括兩步:記錄和再現。
1.全息記錄過程是:把激光束分成兩束;一束激光直接投射在感光底片上,稱為參考光束;另一束激光投射在物體上，經物體反射或者透射，就攜帶有物體的有關信息，稱為物光束.物光束經過處理也投射在感光底片的同一區域上.在感光底片上，物光束與參考光束發生相干疊加，形成干涉條紋，這就完成了一張全息圖。
2.全息再現的方法是:用一束激光照射全息圖，這束激光的頻率和傳輸方向應該與參考光束完全一樣，於是就可以再現物體的立體圖像。人從不同角度看，可看到物體不同的側面,就好像看到真實的物體一樣，只是摸不到真實的物體。

F. 全息照相的原理和實驗現象

全息攝影是指一種記錄被攝物體反射波的振幅和位相等全部信息的新型攝影技術。普通攝影是記錄物體面上的光強分布，它不能記錄物體反射光的位相信息，因而失去了立體感。全息攝影採用激光作為照明光源，並將光源發出的光分為兩束，一束直接射向感光片，另一束經被攝物的反射後再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產生干涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分，依然可以重現全部景物。全息攝影可應用於工業上進行無損探傷，超聲全息，全息顯微鏡，全息攝影存儲器,全息電影和電視等許多方面。產生全息圖的原理可以追溯到300年前，也有人用較差的相干光源做過試驗，但直到1960 年發明了激光器──這是最好的相干光源──全息攝影才得到較快的發展。
激光全息攝影是一門嶄新的技術，它被人們譽為20世紀的一個奇跡。它的原理於1947年由匈牙利籍的英國物理學家丹尼斯·加博爾發現，它和普通的攝影原理完全不同。直到10多年後，美國物理學家雷夫和於帕特倪克斯發明了激光後，全息攝影才得到實際應用。可以說，全息攝影是信息儲存和激光技術結合的產物。
激光全息攝影包括兩步：記錄和再現。
１．全息記錄過程是：把激光束分成兩束；一束激光直接投射在感光底片上,稱為參考光束；另一束激光投射在物體上，經物體反射或者透射，就攜帶有物體的有關信息，稱為物光束.物光束經過處理也投射在感光底片的同一區域上.在感光底片上，物光束與參考光束發生相干疊加，形成干涉條紋，這就完成了一張全息圖。
２．全息再現的方法是：用一束激光照射全息圖，這束激光的頻率和傳輸方向應該與參考光束完全一樣，於是就可以再現物體的立體圖像。人從不同角度看，可看到物體不同的側面,就好像看到真實的物體一樣，只是摸不到真實的物體。
全息成像是尖端科技，全息照相和常規照相不同，在底片上記錄的不是三維物體的平面圖像，而是光場本身。常規照相只記錄了反映被報物體表面光強的變化，即只記錄的光的振幅，全息照相則記錄光波的全部信息，除振幅外還忘記錄了光波的們相。即把三維物體光波場的全部信息都貯存在記錄介質中。
全息原理是「一個系統原則上可以由它的邊界上的一些自由度完全描述」，是基於黑洞的量子性質提出的一個新的基本原理。其實這個基本原理是聯系量子元和量子位結合的量子論的。其數學證明是，時空有多少維，就有多少量子元；有多少量子元，就有多少量子位。它們一起組成類似矩陣的時空有限集，即它們的排列組合集。全息不全，是說選排列數，選空集與選全排列，有對偶性。即一定維數時空的全息性完全等價於少一個量子位的排列數全息性；這類似「量子避錯編碼原理」，從根本上解決了量子計算中的編碼錯誤造成的系統計算誤差問題。而時空的量子計算，類似生物DNA的雙螺旋結構的雙共軛編碼，它是把實與虛、正與負雙共軛編碼組織在一起的量子計算機。這可叫做「生物時空學」，這其中的「熵」，也類似「宏觀的熵」，不但指混亂程度，也指一個范圍。時間指不指一個范圍？從「源於生活」來說，應該指。因此，所有的位置和時間都是范圍。位置「熵」為面積「熵」，時間「熵」為熱力學箭頭「熵」。其次，類似N數量子元和N數量子位的二元排列，與N數行和N數列的行列式或矩陣類似的二元排列，其中有一個不相同，是行列式或矩陣比N數量子元和N數量子位的二元排列少了一個量子位，這是否類似全息原理，N數量子元和N數量子位的二元排列是一個可積系統，它的任何動力學都可以用低一個量子位類似N數行和N數列的行列式或矩陣的場論來描述呢？數學上也許是可以證明或探究的。
1、反德西特空間，即為點、線、面內空間，是可積的，因為點、線、面內空間與點、線、面外空間交接處趨於「超零」或「零點能」零，到這里是一個可積系統，它的任何動力學都可以有一個低一維的場論來實現。也就是說，由於反德西特空間的對稱性，點、線、面內空間場論中的對稱性，要大於原來點、線、面外空間的洛侖茲對稱性，這個比較大一些的對稱群叫做共形對稱群。當然這能通過改變反德西特空間內部的幾何來消除這個對稱性，從而使得等價的場論沒有共形對稱性。這可叫新共形共形。如果把馬德西納空間看作「點外空間」，一般「點外空間」或「點內空間」也可看作類似球體空間。反德西特空間，即「點內空間」是場論中的一種特殊的極限。「點內空間」的經典引力與量子漲落效應，其弦論的計算很復雜，計算只能在一個極限下作出。例如上面類似反德西特空間的宇宙質量軌道圓的暴漲速率，是光速的8.88倍，就是在一個極限下作出的。在這類極限下，「點內空間」過渡到一個新的時空，或叫做pp波背景，可精確地計算宇宙弦的多個態的譜，反映到對偶的場論中，我們可獲得物質族質量譜計算中一些運算元的反常標度指數。
2、這個技巧是，弦並不是由有限個球量子微單元組成的。要得到通常意義下的弦，必須取環量子弦論極限，在這個極限下，長度不趨於零，每條由線旋耦合成環量子的弦可分到微單元10的-33次方厘米，而使微單元的數目不是趨於無限大，從而使得弦本身對應的物理量如能量動量是有限的。在場論的運算元構造中，如果要得到pp波背景下的弦態，我們恰好需要取這個極限。這樣，微單元模型是一個普適的構造，也清楚了。在pp波這個特殊的背景之下，對應的場論描述也是一個可積系統。

G. 全息照相的基本條件是什麼做本實驗使之成功的關鍵是什麼

物光與參考光的光程不超過相干長度；物光與參考光在底片上匯合處夾角不要太大

H. 全息攝影的拍攝要求

1、全息攝影系統要具有穩定性。由於全息底片上的干涉條紋又細又密，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊。因此全息照相系統要求防震、防聲波干擾以及溫度變化。

2、光源必須是相干光源。全息照相是根據光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相乾性。激光光源具有很好的空間相乾性和時間相乾性，可獲得良好的全息圖。

3、物光和參考光的光程差應盡量小。兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調光路時用細繩量好；兩束光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右。

4、全息底片解析度高。全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋，所以需要高解析度的感光材料。一般解析度為每毫米3000條，可滿足全息照相的要求。

(8)全息攝影的實驗裝置擴展閱讀：

全息攝影技術

1、全息攝影是一種不用透鏡而能記錄和再現物體的三維(立體)圖像的照相方法。它是能夠把來自物體的光波波陣面的振幅和相位的信息記錄下來，又能在需要時再現出這種光波的一種技術。

2、物光和參考光在全息底片上相互干涉的結果，構成一幅非常復雜而又精細的干涉條紋圖，這些干涉條紋以其反差和位置的變化，記錄了物光的振幅和相位的信息。

3、全息底片經過常規的顯影和定影處理之後，就成為全息圖。全息圖的外觀和原物體的外形似乎毫無聯系，但它卻以光學編碼的形式記錄下物光的全部信息。

I. 全息照相是什麼什麼原理在哪方面應用

在普通攝影中,照相機拍攝的景物，只記錄了景物的反射光的強弱，也就是反射光的振幅信息，而不能記錄景物的立體信息。而全息攝影技術，能夠記錄景物反射光的振幅和相位。在全息影像拍攝時，記錄下光波本身以及二束光相對的位相，位相是由實物與參考光線之間位置差異造成的。從全息照片上的干涉條紋上我們看不到物體的成像，必須使用具有凝聚力的激光來准確瞄準目標照射全息片，從而再現出物光的全部信息。一個叫班頓的人後來又發現了更為簡便使用白光還原影像的方法，從而使這項技術逐漸走向實用階段。
為了拍出一張滿意的全息照片，拍攝系統必須具備以下要求：�

(1) 光源必須是相干光源�

通過前面分析知道，全息照相是根據光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相乾性。激光的出現，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相乾性和時間相乾性，實驗中採用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。

(2) 全息照相系統要具有穩定性�

由於全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實驗台是防震的。全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作檯面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時應該禁止大聲喧嘩，不能隨意走動，保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是，各組都調好光路後，同學們離開實驗台，穩定一分鍾後，再在同一時間內爆光，得到較好的效果。�

(3) 物光與參考光應滿足�

物光和參考光的光程差應盡量小，兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調光路時用細繩量好；兩速光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右，因為夾角小，干涉條紋就稀，這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求較低；兩束光的光強比要適當，一般要求在1∶1～1∶10之間都可以，光強比用硅光電池測出。

(4) 使用高解析度的全息底片�

因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋，所以需要高解析度的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗，每毫米只能記錄50～100個條紋，天津感光膠片廠生產的I型全息干板，其解析度可達每毫米3?000條，能滿足全息照相的要求。

(5) 全息照片的沖洗過程�

沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配葯，配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種葯方都要求用蒸餾水配製，但實驗證明，用純凈的自來水配製，也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行，葯液千萬不能見光，保持在室溫20℃在右進行沖洗，配製一次葯液保管得當可使用一個月左右。