【实验步骤】
1.全息记录
图3-17是全息记录常用光路图。全息记录光路必须布置在防震台上。
(1)光路调节的基本要求。
1)激光束与工作台平行,各光学元件等高,物体得到均匀照明,物光尽量多地照射到接收屏上并与参考光有足够大的重叠区。
2)物光与参考光的光程接近相等,接收屏上参考光与物光的光强比应为2∶1~10∶1,宜为3∶1。
3)参考光与物光在屏上的夹角宜30°~45°。
4)如果希望顺利观察实像,参考光源到屏距离最好大于两倍物体到屏的距离,且参考光尽量垂直入射到屏上。
(2)曝光。
1)曝光应在暗室中进行。选用暗绿色安全灯。
2)全息底片应将底片的药膜面向着光源。安放好底片后应等几分钟再曝光。
3)曝光时间内人不能碰全息台,不能走动,时间由定时器控制。
(3)冲洗。
1)显影:用D-19显影液(见本实验附录1)。在安全灯下观察显影过程,待底片呈灰色时取出。
2)停影:用停影液或清水冲洗。
3)定影:用F-5定影液(见本实验附录2)。底片浸入4~5min取出。
4)水洗、待干。
2.全息再现
透过白光观察全息图的色散现象。如果略微转动全息图片可以看到彩带,说明全息记录成功,可用来观察全息像。
(1)再现虚像的观察。
1)在原记录光路中再现。将全息片放回记录光路中原来的位置上,挡掉物光,用再现光照射全息图,适当调整观察方位,透过全息图,搜索、观察再现虚像。
2)用简单再现光路图再现。只用一个扩束镜扩束激光作再现光,照射全息图,如图3-18所示。这种情况下,衍射光较强,再现像较亮,便于观察,只是像的大小和位置有变化。
(2)全息照相特点研究(选做内容)。
1)再现虚像出现后,上下左右慢慢移动眼睛,细观察再现像的变化。能否观察到先前观察时被遮住的像的侧面?该像是二维的还是三维立体的?
2)一张打有一个小孔的黑纸盖在全息片的药膜面上,让再现光通过小孔照射。这是部分全息图再现的是局部物体像还是整个物体像?
3)改变再现光源到全息图距离(入射角大致不变),观察虚像大小的变化。再现光源到全息图的距离变化与像的大小变化有什么关系?
(3)注意事项。
1)激光电源开启后输出端电压高达数千伏,切勿触摸输出端,以免以生危险。
2)未扩束的激光强度高,勿用眼睛对视细激光束。
3)严禁用手、布、纸片等触摸擦拭光学元件的通光表面,如有沾污或尘土,由教师正确处理。