大學(xué)物理光學(xué)論文論文

包頭師范學(xué)院2012-2013學(xué)年第一學(xué)期期末考試課試卷考試科目光學(xué)信息技術(shù)原理及應(yīng)用成績(jī)?cè)合滴锢砜茖W(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)物理級(jí)10姓名張艷有任課教師簽名：院系負(fù)責(zé)人簽名：全息攝影的介紹及其應(yīng)用前景物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院10級(jí)物理系1班張艷有1009320036摘要本文通過(guò)對(duì)全息攝影的介紹，來(lái)展現(xiàn)這種特殊照相技術(shù)與其他傳統(tǒng)照相方式相比的優(yōu)勢(shì)和相關(guān)的應(yīng)用，以及在特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。關(guān)鍵字全息攝影；激光光源；三維立體一、全息攝影的百科名片全息攝影亦稱：“全息照相”，一種利用波的干涉記錄被攝物體反射（或透射）光波中信息（振幅、相位）的照相技術(shù)。全息攝影是通過(guò)一束參考光和被攝物體上反射的光疊加在感光片上產(chǎn)生干涉條紋而成。全息攝影不僅記錄被攝物體反射光波的振幅（強(qiáng)度），而且還記錄反射光波的相對(duì)相位。二．原理其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過(guò)程：被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來(lái)。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過(guò)顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片；其第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，這是成象過(guò)程：全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺(jué)效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過(guò)多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來(lái)。全息原理是“一個(gè)系統(tǒng)原則上可以由它的邊界上的一些自由度完全描述”，是基于黑洞的量子性質(zhì)提出的一個(gè)新的基本原理。其實(shí)這個(gè)基本原理是聯(lián)系量子元和量子位結(jié)合的量子論的。其數(shù)學(xué)證明是，時(shí)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(shí)空有限集，即它們的排列組合集。全息不全，是說(shuō)選排列數(shù)，選空集與選全排列，有對(duì)偶性。即一定維數(shù)時(shí)空的全息性完全等價(jià)于少一個(gè)量子位的排列數(shù)全息性；這類似“量子避錯(cuò)編碼原理”，從根本上解決了量子計(jì)算中的編碼錯(cuò)誤造成的系統(tǒng)計(jì)算誤差問(wèn)題。而時(shí)空的量子計(jì)算，類似生物DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙共軛編碼，它是把實(shí)與虛、正與負(fù)雙共軛編碼組織在一起的量子計(jì)算機(jī)。這可叫做“生物時(shí)空學(xué)”，這其中的“熵”，也類似“宏觀的熵”，不但指混亂程度，也指一個(gè)范圍。從“源于生活”來(lái)說(shuō)，應(yīng)該指。因此，所有的位置和時(shí)間都是范圍。位置“熵”為面積“熵”，時(shí)間“熵”為熱力學(xué)箭頭“熵”。其次，類似N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列，與N數(shù)行和N數(shù)列的行列式或矩陣類似的二元排列，其中有一個(gè)不相同，是行列式或矩陣比N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排遠(yuǎn)不到亂真的境界。研究人員還試著使用重鉻酸鹽膠作為感光乳劑，用來(lái)制作全息識(shí)別設(shè)備。在一些戰(zhàn)斗機(jī)上配備有此種設(shè)備，它們可以使駕駛員將注意力集中在敵人身上。把一些珍貴的文物用這項(xiàng)技術(shù)拍攝下來(lái)，展出時(shí)可以真實(shí)地立體再現(xiàn)文物，供參觀者欣賞，而原物妥善保存，防失竊，大型全息圖既可展示轎車、衛(wèi)星以及各種三維廣告，亦可采用脈沖全息術(shù)再現(xiàn)人物肖像、結(jié)婚紀(jì)念照。小型全息圖可以戴在頸項(xiàng)上形成美麗裝飾，它可再現(xiàn)人們喜愛的動(dòng)物，多彩的花朵與蝴蝶。迅猛發(fā)展的模壓彩虹全息圖，既可成為生動(dòng)的卡通片、賀卡、立體郵票，也可以作為防偽標(biāo)識(shí)出現(xiàn)在商標(biāo)、證件卡、銀行信用卡，甚至鈔票上。裝飾在書籍中的全息立體照片，以及禮品包裝上閃耀的全息彩虹，使人們體會(huì)到21世紀(jì)印刷技術(shù)與包裝技術(shù)的新飛躍。模壓全息標(biāo)識(shí)，由于它的三維層次感，并隨觀察角度而變化的彩虹效應(yīng)，以及千變?nèi)f化的防偽標(biāo)記，再加上與其他高科技防偽手段的緊密結(jié)合，把新世紀(jì)的防偽技術(shù)推向了新的輝煌頂點(diǎn)。早在激光出現(xiàn)以前，1948年伽伯為了提高電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)而提出了全息的概念，并開始全息照相的研究工作。1960年以后出現(xiàn)了激光，為全息照相提供了一個(gè)高亮度高度相干的光源，從此以后全息照相技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。相繼出現(xiàn)了多種全息的方法，不斷開辟全息應(yīng)用的新領(lǐng)域。伽伯也因全息照相的研究獲得1971年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。最早的全息攝影作品轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在一位美國(guó)合伙人的加入之后。他所擁有的機(jī)器能將“終極”母版上的全息圖像復(fù)制到杜邦公司制造的某種聚合體材料上。盡管這些圖像還達(dá)不到“終極”膠片上的圖像水準(zhǔn)，但卻遠(yuǎn)比從前的聚合體材料上的全息圖像好多了。伴隨著這種杜邦材料上的全息圖像的大規(guī)模生產(chǎn)，使用“終極”膠片的工業(yè)化生產(chǎn)也是指日可待。參