全息照相大学物理实验总结

第一篇：全息照相大学物理实验总结

大学物理实验总结 ——全息照相个人心得

通过大学物理实验的课程学习，将物理理论与实践结合在一起，在这过程中能够发现很多的乐趣。实际的实验操作，使我对一些物理知识、现象有了更深入的认识，也激发起我对物理实验的兴趣和对物理现象探索的渴望。给我印象深刻的实验有很多，如迈克耳孙干涉仪测波长实验、衍射光栅实验、霍尔效应实验等。而全息照相立体效果十分有趣，是物理学中一道别样的风景。

全息照相的原理其实很简单，利用干涉方法记录了物体抵达摄影底片时光波的振幅与相位的全部信息。它记录的不是物体的几何信息，而是物光与另一束与之相干的参考光抵达照相底片的干涉条纹。所以，全息照片上一般看不到原物体的像，必须用原来的参考光照明，才能看到原物体的立体像，这被称为全息底片的再现。

从全息照相和普通照相对比中，我们可以很容易发现全息照相的特别之处。普通照相通常是通过照相机物镜成像，在感光底片平面上将物体发出的或它散射的光波（通常称为物光）的强度分布（即振幅分布）记录下来，由于底片上的感光物质只对光的强度有响应，对相位分布不起作用，所以在照相过程中把光波的相位分布这个重要的信息丢失了。因而，在所得到的照片中，物体的三维特征消失了。全息技术则完全不同，由全息术所产生的像是完全逼真的立体像（因为同时记录下了物光的强度分布和相位分布，即全部信息），当以不同的角度观察时，就象观察一个真实的物体一样，能够看到像的不同侧面，也能在不同的距离聚焦。

实验过程中使用到的仪器主要有：激光全息实验台，He-Ne激光器,光开关及曝光定时器;其它需要的是：分束镜一个，扩束镜两个，全反射镜两个，被摄物体及放置物体的底座，全息干版及底架以及暗室效果。

拍好全息照相除了掌握它的原理步骤外，还有很多的关键点值得我们注意：(1)具有一定功率的相干光源；具有稳定的操作平台；要有合适的光路；

（2）搭光路时要注意光斑是否均匀；物光和参考光在屏上要重叠，放置干版时要与该位置一致；

(3)搭好光路后要检查光程差是否接近零、物光和参考光的夹角是否适当（30°至50°）、以及物屏距离是否合适（10至15cm)、各元件间的距离尽可能拉大些；

(4)装底片时，药膜面不能装反；曝光时，不得走动，不能用手触摸光学元件的光学面,不要随意搬动和取下被摄物；激光器开启后，不要中途关闭、直到实验完毕。

（5）要获得最终的全息图，充分了解和学习感光底片的显影、定影、冲洗等有关摄影的暗室技术知识也是不可缺少的；显影时间2分钟左右，定影时间20分钟左右。定影后的底片应放在清水中冲洗2分钟。将全息照片放回原处，遮住物光，用参考光束照亮全息片，可观察到物体的像。

全息照片有很多奇妙的特点：片上的花纹与被摄物体无任何相似之处，在相干光束的照射下，物体图像却能如实重现。此外立体感很明显（三维再现性），如某些隐藏在物体背后的东西，只要把头偏移一下，也可以看到。视差效应很明显。全息图打碎后，只要任取一小片，照样可以用来重现物光波。甚至是，在同一张照片上，可以重叠数个不同的全息图。在记录时或改变物光与参考光之间的夹角，或改变物体的位置，或改变被摄的物体等等，一一曝光之后再进行显影与定影，再现时能一一重现各个不同的图像。

全息照相是六十年代发展起来的一种立体摄影和波阵面再现的新技术。由于全息照相能够把物体表面发出的全部信息记录下来，并能完全再现被摄物体光波的全部信息，因此，全息技术在生产实践和科学研究领域中有着广泛的应用。

除光学全息外，还发展了红外、微波和超声全息技术，这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。

除用光波产生全息图外，已发展到可用计算机产生全息图。全息图用途很广，可作成各种薄膜型光学元件，如各种透镜、光栅、滤波器等，可在空间重叠，十分紧凑、轻巧，适合于宇宙飞行使用。使用全息图贮存资料，具有容量大、易提取、抗污损等优点。

全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展，成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。现在不仅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展，甚至进入我们的日常生活，如产品商标，书籍装帧以及小工艺品等。

中学的物理学习一直在理论上，缺乏直观的认识和感受，而实验让我对理论认识更清晰、直观，也更加深刻。3D电影更是向大众展现了全息技术的特点和趣味。我相信随着不断地研究发现及创新，全息技术的道路会越来越宽广。2010年12月15日

第二篇：全息照相实验心得体会

全息照相实验心得体会

全息照相术是利用干涉和衍射的原理将物体发射的光波以干涉条纹的形式记录下来，再在一定的条件下再现，形成与原物体完全相似的空间像。由于它记录的是物体原来光波的全部信息（振幅和位相），像十分逼真并具有立体效果，所以叫全息照相。

根据记录和再现方式的不同，全息术可分为多种类型，如菲涅耳全息、像全息、彩虹全息、合成全息等等。我们所做的全息照相实验的原理是菲涅耳全息照相。菲涅耳全息的特点是记录平面位于物体衍射光场的菲涅耳衍射区，物光由物体直接照到底片上，而无需变换透镜或成像透镜。

实验原理见大学物理实验第三册实验3.5.1全息术。

如图（1）所示布置光路。分束板采用反射率为5%的平晶，扩束镜用40Χ显微镜。选择漫反射性比较好的物体作为拍摄三维全息照相的物体。调好光路，使参考光与物光束的光强比为2:1~10:1，放上全息干板曝光，曝光后经适当冲洗，就完成了。再现的方法是将干板放在原光路中，把分束镜换成全反射镜，拿走物体，向着干板后原物体所在的方向看去就可以看到与原物体相似的明亮的像。

n 实验体会 在做实验时要注意，布置光路时要调节光学元件的高低和位置使激光束的高低与台面平行，并使参、物光的光程基本相等,二者的光程差控制在3cm之内.还有为了保证记录是线性的，应使参考光光强大于物光光强，照射到全息干版上的参考光和物光光强之比以2∶1至5∶1为好,否则拍出来后再现时会很模糊。还要注意投射到干板上的物光与参考光之间的夹角要略小于45度,以便观察时避开直射强光,夹角可以在25~45度之间选择.再有就是要调节物体使其反射的最亮的部分落在干板上，否则也很难成功,我拍摄时就是由于没有注意到这一点所以第一次没有拍出来。拍摄时还要注意每一光学元件都不能有任何微小移动或振动,轻微的振动或气流扰动只要使光程差发生波长数量级的变化,条纹都会模糊不清,因此拍摄时不能乱动.曝光时间和冲洗时间也要把握好,曝光的时间在10秒左右,显影时间也不要过长,只要底片变灰了就行,千万不能变黑了,定影3分钟,所有的时间要严格掌握才能保证成功.还有冲洗时可以用紫光或绿光灯,但千万不要被红光照到,否则就前功尽弃了.n 实验扩展 l 物光扩展拍摄大体积物体三维的全息图----激光全息照相景深扩展方法之一

物体三维的全息照相是以干涉条纹的形式记录下物光波的信息，只有和参考光波干涉的物信息才能记录下来，没有和参考光干涉的物信息将损失掉。当被拍摄物体的尺寸大于激光器的相干长度是，从物体上各点漫射出的物光的光程和参考光的光程差就不会都小于激光器的相干长度，即并非物体上各个物点漫射出的物光波都能与参考光波相干叠加，而只有局部物点漫射的物光波才与参考光波相干涉形成全息图。全息图上只记录了这一部分物信息，再现时，就只能重现这一部分物光波，使再现像局部模糊甚至出现暗区。为了尽量减少丢失物体的信息，采用物光扩展的方法把物光分成两束或更多束，从不同方向分段照明物体。例如图（2）的双光束照明，有反射镜M5反射的光波充分照明被拍摄物体的左半部分，这一部分的各个物点漫反射的物光波的光程与参考光的光程差都小于激光器的相干长度，被拍摄物体的左半部分的全部信息都以干涉的形式记录下来了。同理由M3反射的光波充分照明被拍摄物的右半部分，右半部分的全部信息也都以干涉的形式记录下来。整个被拍摄物的全部信息完整地被记录而没有损失掉。再现时就不会出现局部模糊和暗区，得到清晰完整的再现像。

l 参考光扩展拍大景深物体组三维的全息图——激光全息照相景深扩展方法之二

在激光器的相干长度较短的情况下，具有较大景深的物体，其各个物点漫射的物光波与选定的参考光波的光程差常常不能都同时落在相干长度之内，对于那些不能满足相干条件的物点，需要选择另一束参考光，即对原来的参考光进行光程补偿，使补偿后的光程差重新落在相干长度之内。例如图（3），由BS2和M2、M3组成的三角形光路，使其中一部分参考光增大了光程。这一部分增大了光程的参考光R’’可与光程最长的那部分物光（O3上漫射来的光）相干涉，而不通过三角形光路的参考光与光程较短的那一部分物光（从O1、O2上漫射来的光）相干涉（O1、O2间距离小于激光器的相干长度）。这样，整个物体组的全部信息被记录下来了。

第三篇：大学物理实验总结

《大学物理实验》（2-2）

课程论文写作要求

1.要 求：按附录要求的格式，统一用实验报告纸，手写体，字数要求在2500字以上。

2.格 式： 1题目（自拟）

2作者

3摘要（是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。

字数少可几十字，多不超过三百字为宜）

4关键词（关键词是从论文的题名、提要和正文中选

取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题分析，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。（参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》）。）

5引言（引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题）

6正文(正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论

证过程和结论。主体部分包括以下内容：

a.提出问题-论点；

b.分析问题-论据和论证；

c.解决问题-论证方法与步骤；)

7结论/结束语

8致谢（可省略）

9参考文献；具体格式要求请参照大学物理实验2-1讲

义附录。格式请参考正规学术期刊文章。(一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。

中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者（转

载自论文之家http://，请保留此标记。）、版期）

英文：作者--标题--出版物信息

所列参考文献的要求是：

（1）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。

（2）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。

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3.内容范围：选择两学期开设的实验项目相关的课题(内容加宽、内容加深、潜在应用、新方法、新设计等)进行分析研究;也可以利用自己所做实验的原始数据，解释其变化机理，最后得出的结论等。论文题目自拟。

第四篇：大学物理实验总结

《大学物理实验》（2-1）课程总结具体要求

格式要求

●统一用实验报告纸，手写体，字数要求1500字以上。●书写认真，版面整洁，不能照本宣科，泛泛而谈。●总结首页一定要写清楚自己的学号、姓名、专业等信息。

内容选择

●结合自己所做的实验，写各实验的共性部分。（比如，在所做的几个实验中都用到了某一种数据处理方法/测量方法，则可以结合这几个实验谈该数据处理方法/测量方法在各个实验的具体应用，此方法的优点及潜在应用等等。）

●结合所做实验，总结物理实验某一方面的知识。（比如，结合自己所做实验写测量误差在各实验中产生原因及消除误差的处理方法；结合自己所做实验写出物理实验运用的各种测量方法或数据处理方法等等方面的知识点。）

●结合某一个实验，谈此实验的理论、设计；实验的延伸；实验相关知识潜在应用等等。

●实验的创新、实验的改进等方面（比如，某物理参数的测量装置设计或对目前测量装置的改进等）。

总之，在写作内容的选择上，根据自己的理解和优势来决定，和物理实验相关又可展开。

第五篇：大学物理实验总结

大学物理实验总结

大一年的大学物理实验的学习让我学到了很多。我想我所学到的不仅是知识，更多的还有做人的严谨态度和良好习惯。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想,实验方法以及实验手段等方面是各科学实验的基础。在这一年大学物理实验学习中让我受益颇多。

大学物理实验应包括普通物理实验(力学,热学,电磁学,光电实验)和近代物理实验.大学物理实验课覆盖面广,有丰富的实验思想,方法,手段,能提供综合性很强的基本技能训练,是培养学生科学实验能力,提高科学素质的重要基础.这一学年我们学习了测量误差,不确定度和数据处理.知道了常用的你物理实验器具和实验方法.大学物理实验让我养成了课前预习的好习惯。现在回想起来从小到我都没有好好预习过，自从上物理实验课后，我开始课前预习，实验课课内时间有限,所以必须预先了解实验内容,否则要在短时间内完成试验是有困难的.通过实验手册和自己参阅资料，得知本次实验的目的、原理、所需仪器、实验步骤。并且知道了如何让去设计数据表格。大学物理实验培养了我的动手能力。实验就是要去验证一些原理和探索新的知识。实验是检验真理的唯一途径。要想真正的掌握物理理论就必须亲身体会，这样才能牢记于心。同样物理实验也让我知道了合作的重要性。有的实验如：全息照相，需要两个人的合作才能完成。有的实验一个人不能兼顾实验与数据记录。所以合作是非常重要的。

做物理实验当然就需要试验方法，常用的物理实验方法有比较法，放大法，补偿法，转换法和传感器，模拟法，测量宽度展延法。实验技术常有零位调整，水平调整，光路调整。实验正式进行前,首先要熟悉一下将使用的工具,设备的性能以及正确操作规程,其次要全面的想想实验操作程序.实验中要注意对现象的观察,每次测量后应立即将测量数据记录在数据草表中

实验完成之后要处理数据数据处理时，主要用到了如下几种方法：1）平均值法。采取多次测量减小实验误差，用测量的平均值为结果，最接近真实值。在很多实验中均有用到此方法。2）列表法。实验中将数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析问题，而且列表法还是图象法的基础。列表时应注意：

一、表格要直接地反映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析。

二、表格要清楚地反映测量的次数，测得的物理量的名称及单位，计算的物理量的名称及单位，物理量的单位可写在标题栏内。

三、表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。

四、充分注意数据的联系，要有主要的计算公式。3）作图法。选取适当的自变量，通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规

律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。描绘图象的要求是：

一、根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。

二、坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与有效数字的末位相对应。

在测量中往往产生误差,真值往往无法确定,这就需要不确定度.不确定度是表征真值所处值范围的评定,表示因测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度.另在计算不确定度时，一般只保留一位有效数字，且修约时“只进不舍”，平均值的末尾数位应与不确定度的所在位数对齐。

最后是实验误差分析：我们所测量的物理量在客观上存在一定大小，称为真值，由于各种条件所限，每一次的测量值与真值间会存在一定的差异，把测量值与真值之间的差称为测量误差，测量误差不可避免，但我们可以通过改善实验条件，选择适当的实验方案，提高测量者的实验技术，选择精度较高的测量仪器来尽量减少测量误差。

误差一般分为系统误差和随机误差。系统误差来源有“仪器误差、方法误差、环境误差、个人误差”等，系统误差不能通过多次测量来消除，而可以通过对实验过程的分析来找到原因，采取适当措施，如校准仪器、完善测量方法等来减少这种误差。随机误差是由于实验中难以确定的因素如温度、湿度、电源电压起伏，空气流动、震动等，随机变量呈正态分布，多次测量可以让数据接近真值，物理实验中一般取4-6次为佳。

物理实验让我们有了更多实践的机会，教会我们实践探索真理，而在碰到问题时，最快的方法就是自己动手去找出解决办法，物理实验培养了我严谨的治学态度，活跃的创新意识，提高了我的科学素质，使我养成了团结合作，爱护公物的品德。这正是我们在以后的学习和生活中需要的精神和品德。

刘媛媛 090405103电气一班