螺旋上升法案例分析

1、 螺旋上升法案例分析 全息術(shù)的發(fā)展螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展目錄目錄u螺旋上升否定之否定規(guī)律u案例分析全息術(shù)的發(fā)展u螺旋上升的方法論意義螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展l 所謂螺旋上升，是指事物的發(fā)展有一系列的循環(huán)構(gòu)成，不是平鋪直敘，而是迂回曲折的。l 螺旋上升過程的每一個循環(huán)都比前一個循環(huán)更高一層，更進一步。l 螺旋上升法的實質(zhì)是辯證法中否定之否定規(guī)律的具體表現(xiàn)。螺旋上升示意圖 那么，什么是否定之否定規(guī)律呢？一、螺旋上升否定之否定規(guī)律螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展l 它闡明了新舊事物交替中的辯證聯(lián)系，以及發(fā)展過程的波浪式前進、螺旋式波浪式前進、螺旋式上升上升的性質(zhì)。否定之

2、否定規(guī)律又稱肯定否定規(guī)律，也就是肯定與否定的對立統(tǒng)一的規(guī)律。它是從事物矛盾運動的方向和道路方面進一步展開了對立統(tǒng)一規(guī)律。l 它指出事物發(fā)展的方向是前進的，道路是曲折的，事物的發(fā)展是前進性和曲折性前進性和曲折性的統(tǒng)一。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展l 每一次否定都是質(zhì)變質(zhì)變，都把事物推到新階段；每一周期都是開放的，不存在不被否定的終點。l 事物發(fā)展到否定之否定階段，經(jīng)過兩次辯證的否定，克服了前兩個階段的局限性和片面性局限性和片面性，保留了前兩個階段的積極因素，又增加了新的內(nèi)容。它推動著事物從低級向高級發(fā)展。l 上升性或前進性，是事物發(fā)展不可逆的基本方向和基本方向和趨勢趨勢。前進性體現(xiàn)在：螺

3、旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展曲折性體現(xiàn)在：下面讓我們來看一個螺旋上升的技術(shù)的例子 全息術(shù)的發(fā)展l 事物經(jīng)過對立面的兩次否定、兩次轉(zhuǎn)化，就表現(xiàn)為一個周期，表現(xiàn)為仿佛是“回到出發(fā)點的運動”。l 在事物的發(fā)展中，有暫時的停頓或倒退，但是經(jīng)過曲折終將為事物的發(fā)展開辟道路。l 這表明事物的發(fā)展不是直線前進，而是一個不斷反復(fù)的過程。事物發(fā)展具有回復(fù)性回復(fù)性。事物的發(fā)展是螺旋式的上螺旋式的上升運動，波浪式的前進升運動，波浪式的前進。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展二、案例分析全息術(shù)的發(fā)展光波照明全息圖，由于衍射效應(yīng)能再現(xiàn)出原始物光波，該光波將產(chǎn)生包含物體全部信息的三維像。這個波前記錄和再現(xiàn)波前記錄

4、和再現(xiàn)的過程就是全息術(shù)。什么是全息術(shù)全息術(shù)利用干涉原理，將物光波前以干涉條紋的形式記錄下來，由于物光波前的振幅和相位振幅和相位即全部信息都儲存在記錄介質(zhì)中，故被稱為“全息圖”。全息術(shù)示意圖螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展全息術(shù)的優(yōu)點p 可分割性可分割性全息照片的碎片仍能反映出整個物體的圖像，不會因照片的破碎而失去圖像的完整性。p 信息容量大信息容量大全息存儲的存儲容量上限為1/ 3 ，遠(yuǎn)大于磁盤和光盤的存儲容量。p 三維立體性三維立體性全息照相再現(xiàn)的圖像是三維立體的，具有如同觀看真實物體一樣的立體感，這一性質(zhì)與現(xiàn)有的用偏振鏡看的立體電影有著本質(zhì)的區(qū)別。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展u

5、 1947年，D.伽柏提出全息術(shù)的設(shè)想，意圖提高電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)。u 方法是完全撇開電子顯微鏡物鏡，用膠片記錄經(jīng)物體衍射的未聚焦的電子波，得到全息圖。以相干的可見光照明全息圖，衍射波將產(chǎn)生原物體放大的光學(xué)像。u 為檢驗他的理論，1948年他利用水銀燈發(fā)出的可見光代替電子波，獲得了第一張全息圖及其再現(xiàn)像第一張全息圖及其再現(xiàn)像。u 由于全息術(shù)的發(fā)明，D.伽柏1971年獲得了諾貝爾物理獎諾貝爾物理獎。u 20世紀(jì)50年代G.L.羅杰斯（G.L.Rogers）等科學(xué)家進一步豐富了波前再現(xiàn)理論。全息術(shù)的誕生全息術(shù)是由匈牙利出生的英國物理學(xué)家 D伽柏伽柏(D.Gabor)發(fā)明的。螺旋上升法之案例分析

6、全息技術(shù)的發(fā)展u 光波的位相信息是通過與參考光波相干涉，在記錄介質(zhì)上形成干涉圖而記錄下來的，所以要求兩束光兩束光高度高度相干相干。u 但在當(dāng)時的條件下，由于沒有更好的相干光源，只是采用水銀燈記錄全息信息，事實上不能制作任何有一定深度的物體的全息圖。u 伽柏全息圖再現(xiàn)時，在兩側(cè)同軸方向產(chǎn)生不可分離的“孿生像”。觀察者對虛像聚焦時，會看到由實像引起的離焦像；對實像聚焦時，伴隨有離焦虛像。全息圖像的成像質(zhì)量很差。u 由于光光相相干性干性的限制以及的限制以及“孿生像孿生像”的問題，全息術(shù)研究的進展極大受阻。大量的科學(xué)家花費了十年的時間卻沒有使這一技術(shù)有很大進展。面臨著巨大的障礙和僅有的一點結(jié)果，使它的

7、早期研究者不得不放棄了這種光學(xué)顯示技術(shù)。 1955年以后，全息術(shù)全息術(shù)的的發(fā)展陷入了休眠狀態(tài)發(fā)展陷入了休眠狀態(tài)。全息術(shù)的低谷螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展u 他們借鑒雷達(dá)中的載頻技術(shù)，提出“斜參考光法”，一舉解決了解決了“孿生像孿生像”問題，用氦氖激光器成功地拍攝了第一張實用的激光全息圖激光全息圖。 全息術(shù)的重生1960年，激光的出現(xiàn)激光的出現(xiàn)為全息術(shù)的迅速發(fā)展開辟了道路。激光是一種單色性很強的光，是制作全息圖最理想的光源。u 1962年美國密執(zhí)安大學(xué)雷達(dá)實驗室從事綜合孔徑天線研究的E.N.利斯利斯（E.N.Leith）和J.烏帕特尼克斯烏帕特尼克斯（J.Upatnieks）發(fā)明了離軸全

8、息術(shù)離軸全息術(shù)，帶動全息術(shù)進入了全新的發(fā)展階段。u 這種方法不像伽柏全息圖那樣以物體直接透射光作為參考光，而是單獨引入分離的傾斜照射的參考光波。依據(jù)這種方法采用氦氖激光器拍攝成功第一張三維物體的激光投射全息圖。激光照明全息圖，可看到清晰的三維像。產(chǎn)生孿生像的衍射波在方向上分離，不再相互干擾。這樣就使得全息術(shù)成為光學(xué)領(lǐng)域中最活躍的分支之一。離軸全息術(shù)的記錄與再現(xiàn)螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展由于脈沖紅寶石激光器可輻射持續(xù)時間很短（短到幾個納秒）的強脈沖激光，研究人員開始用脈沖激光全息圖記錄運動的物體，如飛行子彈、噴射微粒、飛蟲等，該方法后來開創(chuàng)了脈沖激光全息人物肖像的特殊應(yīng)用領(lǐng)域。1962

9、年前蘇聯(lián)科學(xué)家U.丹尼蘇克（Denisyuk）提出了反射全息圖反射全息圖的方法，第一次用普通的白熾燈照明全息圖白熾燈照明全息圖觀察到全息像。1965年，R.L.鮑威爾、K.A.斯泰特森提出全息干涉全息干涉術(shù)術(shù)。物體在施加應(yīng)力前后經(jīng)兩次全息曝光，再現(xiàn)的全息像上的等高線顯示物體變形的狀況。全息干涉術(shù)可用于材料的無損檢測、流場分析等。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展u 彩虹全息術(shù)掀起以白光顯示為特征的全息三維顯示新高潮。彩虹全息圖是一種能實現(xiàn)白光顯示的平面全息圖，與丹尼蘇克（Denisyuk）的反射全息圖相比，除了能在普通白熾燈下觀察到明亮的立體像外，還具有全息圖處理工藝簡單、易于復(fù)制等優(yōu)點。u

10、 把彩虹全息術(shù)與當(dāng)時發(fā)展日趨成熟的全息圖模壓復(fù)制技術(shù)結(jié)合起來便形成了目前風(fēng)靡世界的全息印刷產(chǎn)業(yè)全息印刷產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)生了全息信用卡、全息商標(biāo)、全息鈔票、全息卡通、全息裝飾材料、甚至全息服裝等保安防偽及裝璜裝飾的全息圖新應(yīng)用。彩虹全息術(shù)的發(fā)明真正使全息防偽全息防偽成為可能。 全息術(shù)的興盛1969年，S.A.本頓本頓（Benton）發(fā)明了彩虹全息術(shù)彩虹全息術(shù)，由于可用白光觀察全息圖白光觀察全息圖，看到記錄物體的彩虹像，成為顯示全息術(shù)的重要進展。從此全息術(shù)走出實驗室，出現(xiàn)在公眾的面前。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展全息術(shù)的前沿u 激光的高度相干性，要求全息拍攝過程中各個元件、光源和記錄介質(zhì)的相對位置

11、嚴(yán)格保持不變。這也給全息技術(shù)的實際使用帶來了種種不便。u 于是，科學(xué)家們又回過頭來回過頭來繼續(xù)探討白光記錄白光再現(xiàn)白光記錄白光再現(xiàn)全息圖的可能性。u 它將使全息術(shù)最終走出有防震工作臺的黑暗實驗室，進入更加廣泛的實用領(lǐng)域 。白光全息術(shù)白光全息術(shù)是利用白光制作全息圖，用激光或白光照明觀察再現(xiàn)，這是全息術(shù)的最高階段，至今雖有不少人做了一些初步工作，但尚未有突破性進展。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展p 立體電影、 電視等全息顯示的普及p 光全息存儲器有望代替現(xiàn)有存儲器p 全息顯微技術(shù)全息術(shù)的應(yīng)用及前景u 全息術(shù)在實際應(yīng)用中已相當(dāng)廣泛，取得大量成果，并且方興未艾。例如：全息顯微攝影與全息顯示，全息

12、干涉計量，計算機全息，模壓全息，全息存儲，等等。u 可以設(shè)想，在不久的將來, 不僅以上提到的現(xiàn)階段 的各種應(yīng)用會進一步的提高和完善, 并且以下設(shè)想也將有可能 成為現(xiàn)實。 u 在未來的發(fā)展中，全息術(shù)將會扮演著越來越重要的角色。從長遠(yuǎn)來看, 全息術(shù)今后所帶來的 技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用是無法估量的。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展全息術(shù)發(fā)展帶來的啟示從全息術(shù)的發(fā)展歷史可以看出，全息術(shù)的發(fā)展是曲折的曲折的，也是前進的前進的。伽柏發(fā)明全息術(shù)u 伽柏發(fā)明了全息術(shù)，這個開創(chuàng)性的工作的意義是巨大的。u 但是，由于當(dāng)時技術(shù)的限制，沒有相干性良好的光源，也無法解決“孿生像”的問題。u 全息術(shù)遇到了難以逾越的瓶頸難以逾

13、越的瓶頸。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展u 利斯和烏帕特尼克斯發(fā)明了離軸全息術(shù)，u 激光激光的出現(xiàn)為全息術(shù)的重生帶來了曙光曙光。u 本頓發(fā)明了彩虹全息術(shù)。伽柏發(fā)明全息術(shù)彩虹全息術(shù)離軸全息術(shù)激光具有良好的相干性，極好地滿足了全息術(shù)對記錄光波的要求。沒有激光，就不會有全息術(shù)的再次興起。成功解決了“孿生像”問題。他們用氦氖激光器成功地拍攝了第一張實用的激光全息圖。這為全息術(shù)的發(fā)展提供了關(guān)鍵的技關(guān)鍵的技術(shù)支持術(shù)支持。u 此后，全息術(shù)的發(fā)展相對順利相對順利。這是一種用激光記錄，白光照明再現(xiàn)的全息圖制作技術(shù)。彩虹全息術(shù)的出現(xiàn)，讓激光全息攝影技術(shù)和全息印刷產(chǎn)業(yè)隨之風(fēng)靡全世界。從此全息術(shù)走出實驗室全息術(shù)

14、走出實驗室，出現(xiàn)在公眾的面前。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展u 全息術(shù)的研究前沿是白光全息術(shù)白光全息術(shù)。不難看出，全息術(shù)的發(fā)展過程是 波浪式前進、螺旋式上升的。伽柏發(fā)明全息術(shù)白光全息術(shù)彩虹全息術(shù)離軸全息術(shù)全息術(shù)發(fā)展史這是用白光記錄和白光再現(xiàn)的全息術(shù)。由于激光記錄給全息術(shù)的實際使用帶來種種不便，于是，科學(xué)家們又回過頭來繼續(xù)探討白光記錄白光再現(xiàn)全息圖的可能性。表面上看，這似乎又回到了似乎又回到了原點原點。當(dāng)初伽柏時期也是用白光(汞燈)記錄，白光再現(xiàn)。這正是否定之否定規(guī)律的實例， 是全息術(shù)螺旋式上升螺旋式上升的體現(xiàn)。然而，白光全息術(shù)和伽柏時期的全息術(shù)有著本本質(zhì)的區(qū)別質(zhì)的區(qū)別，不論是從實現(xiàn)的技術(shù)

15、手段，還是從它產(chǎn)生的效果，都是不可同日而語的。螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展p 全息術(shù)的發(fā)展的螺旋上升特點告訴我們，技術(shù)發(fā)展的趨勢總是前進的、上升的前進的、上升的，技術(shù)發(fā)展過程中的挫折是暫時的挫折是暫時的，它總會重新得到重視和發(fā)展。p 一種技術(shù)的突破技術(shù)的突破往往會帶動其他相關(guān)技術(shù)或者行業(yè)的發(fā)展，有時候會起著關(guān)鍵性關(guān)鍵性的作用。p 在技術(shù)發(fā)展的低谷，由于條件的限制條件的限制，不可能出現(xiàn)技術(shù)的突破，我們就不應(yīng)該一意孤行不應(yīng)該一意孤行，執(zhí)意研究下去；但是，我們也不能不能因為一時條件不具備而放棄放棄這一大有前途的技術(shù)，這樣我們在條件成熟時就會失去進一步發(fā)展的機會。啟示螺旋上升法之案例分析 全息技術(shù)的發(fā)展三、螺旋上升法的方法論意義任何事物，包括技術(shù)，它們的發(fā)展都是螺旋式上升的。認(rèn)識技術(shù)發(fā)展的螺旋式具有重要的方法論意義。p 它告訴人們，技術(shù)的發(fā)展道路不是直線式的而是曲折的曲折的。p