第4節(jié) 激光與全息照相,激光的產(chǎn)生,1、光的產(chǎn)生：原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)以光子 的形式向外發(fā)射能量，這個(gè)能量就是光。,2、自發(fā)發(fā)射：一般光源自發(fā)地發(fā)出光，所發(fā)出的光頻率 不一、相差不穩(wěn)定、方向不同。這種是自然 光，即普通光。,3、受激發(fā)射：原子受到外來光子的激發(fā)，會(huì)發(fā)射出與這個(gè) 外來光子“四同”（同頻率、同相差、同偏 振、同傳播方向）的光，這種就是激光。,激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用,特點(diǎn) (與普通光),相干性好,平行度好,亮度高,特點(diǎn)內(nèi)容,頻率單一，相差恒定，易發(fā)生干涉現(xiàn)象，可像無線電波一樣調(diào)制。,激光的方向性非常好，是一束幾乎不發(fā)散的平行光，可以會(huì)聚到很小的點(diǎn)上。,激光能在很小的空間、很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量,應(yīng)用,光纖通信 光的干涉 激光全息照相,測(cè)距和跟蹤目標(biāo) DVD、CD唱片、 計(jì)算機(jī)光盤,“光刀” 激發(fā)核反應(yīng),全息照相的基本原理,全息照相概述,“全息”是指物體發(fā)出的光波的全部信息：既包括振幅或強(qiáng)度，也包括相位。 普通照相使用透鏡成像原理，底片上化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度直接由物體各處的明暗決定，即由入射光波的強(qiáng)度決定。而全息照相不但記錄了入射光波的強(qiáng)度，也記錄了入射光波的相位。 所謂全息照片就是一種記錄被攝物體反射（或透射）光波中全部信息的先進(jìn)照相技術(shù)。全息照片不用一般的照相機(jī)，而要用一臺(tái)激光器。激光束用分光鏡一分為二，其中一束照到被拍攝的景物上。另一束直接照到感光膠片即全息干板上。當(dāng)光束被物體反射后，其反射光束也照射在膠片上，就完成了全息照相的攝制過程,全息照相的拍攝原理,拍攝全息照片的基本光路大致如圖。 一激光光源（波長(zhǎng)為 ）的光分成兩部分：直接照射到底片上的叫參考光；另一部分經(jīng)物體表面散射的光也照射到照相底片，稱為物光。參考光和物光在底片上各處相遇時(shí)將發(fā)生干涉，底片記錄的即是各干涉條紋疊加后的圖像。,全息照相的觀察原理,觀察全息照片的 光路圖如右圖：,全息照相的觀察原理,全息照片不同于普通照片,其底片不顯示物體的形象,而是干涉條紋疊加后的圖像。 沖洗時(shí)只是改變了不同部分的透光性。 觀察時(shí),需利用與拍照時(shí)同頻率的光的衍射原理。所有發(fā)光點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的衍射條紋會(huì)使人眼看到一個(gè)處于原來位置的完整的立體虛像。,全息照相的特點(diǎn),1.全息照片衍射形成的立體虛像是一個(gè)真正立體的,當(dāng)人眼換一個(gè)位置時(shí),便可以看到物體的側(cè)面像,即物體上原來被擋住的部分也可以看到。 2.即使是全息照片的一塊殘片,也可以看到整個(gè)物體的立體象.因?yàn)榕臄z照片時(shí),物體上的點(diǎn)發(fā)出的物光在整個(gè)底片上處處與參考光發(fā)生干涉,也就是說,在底片上處處都有某一點(diǎn)的記錄。,全息技術(shù)的應(yīng)用,在全息照相的基礎(chǔ)上，全息技術(shù)還擴(kuò)展到紅外、微波、超聲領(lǐng)域，進(jìn)一步發(fā)展形成了全息干涉術(shù)、彩色全息、及彩虹全息和周視全息等新的全息技術(shù)。由于全息照相具有三維成像的特點(diǎn)，可重復(fù)記錄，而且，每一小塊全息底片都能再現(xiàn)物體的完整，其用途十分廣泛?？蓮V泛用于精密干涉計(jì)量、無損探傷、全息光彈性、微應(yīng)變分析和振動(dòng)分析等科學(xué)研究。利用全息干涉術(shù)研究燃?xì)馊紵倪^程、機(jī)械件的振動(dòng)模式、蜂窩板結(jié)構(gòu)的粘結(jié)質(zhì)量和汽車輪胎皮下缺陷檢查等已得到廣泛應(yīng)用。全息照相用作商品和信用卡的防偽標(biāo)記已形成產(chǎn)業(yè)，正在發(fā)展的全息電視還將為人類帶來一場(chǎng)新的視覺革命。,