全息照相简介Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望4 全全息息图图能能完完全全再再现现原原物物的的波波前前，因因而而能能观观察察到到一一幅幅非非常常逼逼真真的的立立体图像体图像。 普普通通照照相相得得到到的的只只能是二维的平面图像。能是二维的平面图像。5 全全息息照照相相是是干干涉涉,因因此此要要求求光光源源有有很很高高的的相相干干性性。光光源源的的相相干干长长度度越越大大、波波前前上上相相干干区区越越大大，就就能越有效地实现全息照相。能越有效地实现全息照相。 普普通通照照相相只只是是像像的的强强度度记记录录，并并不不要要求求光光源源的的相相干干性性，用用普普通光源就可以了。通光源就可以了。全息照相全息照相普通照相普通照相全息图片全息图片全息图片全息图片1.偏振光偏振光: 在垂直于光的传播方向的平面内，光在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量只沿着一个固定的方向振动，这样的光就称为矢量只沿着一个固定的方向振动，这样的光就称为线偏振光或平面偏振光。线偏振光或平面偏振光。 一、自然光和偏振光一、自然光和偏振光一、自然光和偏振光一、自然光和偏振光5.8 5.8 光的偏振光的偏振光的偏振光的偏振(polarization)(polarization)2.自然光自然光: :由无数具有不同方向的线偏振光组成的，由无数具有不同方向的线偏振光组成的，在与光的传播方向垂直的平面内，光矢量沿着各在与光的传播方向垂直的平面内，光矢量沿着各个方向的平均值相等，它们的初相位分布也没有个方向的平均值相等，它们的初相位分布也没有一定的联系。一定的联系。 可以将自然光分解为两个没有恒定相差的相可以将自然光分解为两个没有恒定相差的相互垂直的方向。互垂直的方向。3.部分偏振光：部分偏振光：在与光的传播方向垂直的平面内，在与光的传播方向垂直的平面内，光矢量沿着各个方向分布，但在某一方向的振动强光矢量沿着各个方向分布，但在某一方向的振动强于与之垂直的方向的振动。于与之垂直的方向的振动。 二、偏振片的起偏和检偏二、偏振片的起偏和检偏二、偏振片的起偏和检偏二、偏振片的起偏和检偏1.起偏起偏:指指由自然光获得偏振光的过程。由自然光获得偏振光的过程。2.检偏检偏:指指对偏振光的偏振化方向的检测。对偏振光的偏振化方向的检测。3. 起偏和检偏的原理起偏和检偏的原理: 起偏器或检偏器是由在透明基片上镀一层定向起偏器或检偏器是由在透明基片上镀一层定向排列的具有排列的具有“二向色性二向色性”的晶体颗粒制成，它具有的晶体颗粒制成，它具有选择吸收作用。自然光透过偏振片后，其某一方向选择吸收作用。自然光透过偏振片后，其某一方向的光振动被吸收，只剩下另一个方向的光振动，成的光振动被吸收，只剩下另一个方向的光振动，成为偏振光。为偏振光。显然，自然光透过偏振片后，其光强减少一半。即显然，自然光透过偏振片后，其光强减少一半。即问题：问题： 由图中可知，由图中可知， ，因光强与振幅的平方成正比，因光强与振幅的平方成正比，所以透射光的光强与入射偏振光所以透射光的光强与入射偏振光的光强的关系为：的光强的关系为：这一结果称为这一结果称为马吕斯定律马吕斯定律。 三、马吕斯定律三、马吕斯定律三、马吕斯定律三、马吕斯定律例例1. . 用旋转检偏器的方法观察由偏振光和自然光组用旋转检偏器的方法观察由偏振光和自然光组成的部分偏振光，发现由最大光强位置转过成的部分偏振光，发现由最大光强位置转过60后光后光强减少一半，求该光中自然光光强强减少一半，求该光中自然光光强I1与偏振光光强与偏振光光强I2的比值。的比值。由题意知：由题意知：即即当偏振片的偏振化方向转过当偏振片的偏振化方向转过60时透射光强为时透射光强为解：最大光强对应于偏振片的偏振化方向与偏振光解：最大光强对应于偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方向平行时的状态的振动方向平行时的状态所以所以5.9 5.9 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振 实验还表明，当入射角为某一特定值时，反射光实验还表明，当入射角为某一特定值时，反射光变为完全偏振光，折射光仍为部分偏振光。变为完全偏振光，折射光仍为部分偏振光。 实验表明，自然光入射到两实验表明，自然光入射到两种介质的分界面产生反射和折射种介质的分界面产生反射和折射时，反射光和折射光均为部分偏时，反射光和折射光均为部分偏振光，其中，反射光中垂直于入振光，其中，反射光中垂直于入射面的光振动较强，折射光中平射面的光振动较强，折射光中平行于入射面的光振动较强。行于入射面的光振动较强。 设入射角为设入射角为i0 ，则当，则当i0 满足满足下列关系时，反射光线为完全下列关系时，反射光线为完全偏振光偏振光: : 这一规律称为这一规律称为布儒斯特定律布儒斯特定律， 称为布儒斯特角称为布儒斯特角或起偏角。或起偏角。 一、布儒斯特定律一、布儒斯特定律一、布儒斯特定律一、布儒斯特定律由布儒斯特定律得：由布儒斯特定律得：由此可见，当入射角为布儒斯角时，反射光线与折由此可见，当入射角为布儒斯角时，反射光线与折射光线相互垂直。射光线相互垂直。即即由折射定律得：由折射定律得：所以所以 二、玻璃堆产生线偏振光二、玻璃堆产生线偏振光二、玻璃堆产生线偏振光二、玻璃堆产生线偏振光i0 三、偏振光的应用三、偏振光的应用三、偏振光的应用三、偏振光的应用1. 立体电影：立体电影：2. 旋光计：旋光计： 用并列的两台摄影装置，同时摄取同用并列的两台摄影装置，同时摄取同一拍摄对象的两个影像。将这两个由于视点不同略一拍摄对象的两个影像。将这两个由于视点不同略呈偏差的影像同时投映在银幕上，并使观众的左、呈偏差的影像同时投映在银幕上，并使观众的左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑，叠合在一起，就产生了立体感。需要经传至大脑，叠合在一起，就产生了立体感。需要戴特制的偏光眼镜观看。戴特制的偏光眼镜观看。