眀室全息照相技术的研究

宋宇鑫

明室全息照相技术是为了让大家更好的了解全息照相的原理及特点，掌握漫反射物体的全息照相方法，制作漫反射的三维全息图；掌握反射全息的照相方法，学会制作物体的白光再现反射全息图；进一步熟悉光路的调整方法。

【关键词】明室；全息照相；漫反射；反射式全息

随着科学技术的快速发展，人们对于照相技术的要求越来越高，明室全息照相技术是为了让大家更好的了解全息照相的原理及特点，掌握漫反射物体的全息照相方法，制作漫反射的三维全息图；掌握反射全息的照相方法，学会制作物体的白光再現反射全息图；进一步熟悉光路的调整方法。

1 全息照相的历史

全息术的记录和重建的科学领域的复杂光波和电磁波场与更高的频率，是Dr .Dennis伽柏在1948年发明的，在1971年，获诺贝尔物理学奖。

在过去的几年里，全息术已经先进到一个阶段，它可以促进无数的光学和非光学技术发展。在自适应光学，调制光全息术在各种光学系统校正畸变如人眼或大气中。最近研究表明，光可以通过强烈散射不透明材料集中在空间塑造的波阵面时发送。1968年，斯蒂芬·a·本顿博士在宝丽来研究实验室发现彩虹全息过程使全息图可见使用常见的白光，也被称为“本顿全息图”。

反射全息图的最简单形式是单光束或Denisyuk全息图。到1962年Denisyuk已经成功地生成全息图，可以使用点光源的白光重播。

2 反射式全息照相原理

反射式全息图与透射式全息图区别，是以干版为分界线。如果物光“O”与参考光“R”从干版的同一侧，是透射式全息图；如果物光“O”与参考光“R”从干版的两侧入射，称之为反射式全息图，如图1所示。

光源—He-Ne激光器（或半导体激光器），功率>30mW

K—曝光定时器 L—扩束镜 H—光致聚合物 O—小物体

3 反射式全息实验步骤

<1>将光源、曝光定时器、扩束镜、干版、小物体调成同轴（等高）

<2>前后移动扩束镜，扩束口径稍微大于物体。（过大，光能损失掉；过小，物体照不全）。

<3>小物体尽量靠近干版，这样物光反光强。

<4>光路排好后，检查稳定性，包括光具坐上的螺钉是否拧紧，磁座是否吸住等。

<5>装上干版，药膜面朝着小物体，装好后，稳定二分钟（消除应力）

<6>曝光时间根据光源功率的大小，物体反光的强弱选择适当的曝光时间（参考：若光源功率30mW、小物体是磁的或玻璃的，曝光时间大约在20-30秒左右）。曝光时，严禁大声喧哗和走动，严禁碰工作台及动台面上各种物品。

<7>曝光后，用蒸馏水、异丙醇进行处理。

4 冲洗过程

<1>曝光后的干版，取下后，放在蒸馏水里浸泡15-30秒，使曝光后的分子充分吸水，完全溶解干版中多余试剂，使折射率调制度达到最大值。

<2>取出放入浓度为40%的异丙醇中脱水1分中；

<3>取出放入浓度为60%的异丙醇中脱水1分中；

<4>取出放入浓度为80%的异丙醇中脱水15秒；

<5>取出放入浓度为100%的异丙醇中脱水60-80秒，以图像清晰、明亮，颜色为浅红或黄绿色为止。

<6>迅速取出，用热吹风机迅速将干版吹干，直到全息图变成金黄色、清晰、明亮为止。（对反射式全息图）

<7>对于一般全息图，可不比封装。但若要永久保存，还需要按下列方法进行封装：用一块与全息图尺寸一样大小的玻璃片，洗净，擦干，覆盖在全息图乳胶面是哪个，用密封胶密封，在室温固化后，即是一张永久保存的全息图。（注：密封胶可采用天津生产的HY-914快干胶。）

5 摄影作品展示

如图2所示。

6 明室全息照相优点

1因为在有光的条件下摄影，光路好调节2操作步骤完全在明室下进行、操控性强。3割片可以在明室操作，简洁4冲洗时，只用异丙醇一种试剂配比，操作简单。5可以在明室下看见物体的三维影像，不需要红光照射。6不足之处是片由于氧化作用只能显示2小时左右，如果想再现需要重新冲洗。

7 结论

全息照相技术是一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等的全部信息的新型摄影技术。普通照相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。所以全息照相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。一张全息照相图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。

参考文献

[1]叶伟国，余国祥.大学物理[M].北京：清华大学出版社，2012.

[2]赵庆春.光学全息摄影在技术领域中的一些应用显示文稿[J].影像科学与实践，1994（03）：33-35.

作者单位

通化师范学院物理学院 吉林省通化市 134000