第一篇：激光全息照相(大物實驗總結)

激光全息照相

摘要：全息的意義在于記錄光波的全部信息。自從20世紀60年代激光出現以來，全息照相得到了全面的發展和廣泛的應用。本文簡述了全息照相的實驗原理及實驗技巧，并給出了其應用前景。

關鍵詞：激光全息照相，原理，技巧，應用 引言

光是一種電磁波，它的全部信息包含：振幅(反映物體上各點發出的光的強弱，決定像的強度)，位相(反映物體上各點在空間的相對位置，決定像的形狀)和頻率(反映光的顏色)。普通照相只記錄了振幅，得到的是二維平面像，而全息照相在記錄振幅信息的同時還記錄了位相信息，即記錄了光波的全部信息。因而這種照相稱為全息照相。全息照相得到的是三維空間的立體像，它所依據的基本原理通常概括為“干涉記錄，衍射再現”。全息攝影技術的應用十分廣泛，目前，已應用于精密測量、無損探傷、指紋識別、高速攝影、全息顯微術、信息處理和信息儲存等許多領域。1.全息照相術的起源

早在1948年．全息照相的奧秘由Denis Gabor所發現．它通過光的衍射使圖象由平面變為立體．因而獲得諾貝爾物理獎．1982年．美國加里福尼亞物理學家Steve Mc Grew開發了從玻璃版轉移到鎳薄片上的操作方法。使得全息圖能夠以高速而低成本地壓印在塑料薄膜上成為可能．八十年代中，Steve Mc Grew遇到了英國John Brown．他們合伙在英國建立了歐洲光壓印公司(Light Impressions Europe)。該公司在發展浮雕式全息照相工業起到了先鋒作用．例如禮品業、時裝業都采用了該公司的全息圖標貼，作為市場促銷的工具．1987年．該公司的乙烯基壓敏膠全息圖獲得了促進應用全息圖的Fasson獎． 2.實驗原理及技巧

物體上各點發出的光（或反射的光）是電磁波，借助于它的頻率、振幅和相位的不同，人們可以區分物體的顏色、明暗、形狀和遠近等。普通照相是通過透鏡把物體成像在感光底片上，記錄了物體的表面光強（光振動振幅的平方）的分布，所以記錄的只是光信號的強度，得到的只是物體的一個平面相。所謂“全息照相”就是把物體上發出的光信號的全部信息—-振幅和相位記錄下來，并能完全再現被攝物光波的全部信息，從而再現物體的立體圖像。全息照相分為兩個部分：用干涉法記錄光波全息圖，稱波前紀錄；用全息圖把原光波波前再現，稱波前再現。

為拍出一張滿意的全息照片拍攝系統必須具備以下要求：（1）光源必須是相干光源。全息照相是根據光的干涉原理，因此要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性。參考光和物光的光程差的影響。參考光和物光的光程差不能太大，不能大于所用激光的相干長度，否則兩者不能相干，無法在全息干板上獲得干涉條紋。（2）全息照相系統要有穩定性，由于全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學器件都用磁性材料牢固地固定在工作臺面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時應該禁止大聲喧嘩，不能隨意走動，保證整個實驗室絕對安靜。

（3）要有高分辨的記錄介質，隨夾角θ的增大，干涉條紋間距d將進一步減小，而普通照相感光底片的分辨率僅為每毫米100條，因此全息照相需要采用高分辨率的記錄介質-全息感光片。這種感光片的分辨率可大于每毫米1000條，但感光敏感度不高，所需曝光時間比普通照相感光底片要長，而且它只對紅光敏感，因此全息照相的全部操作過程都可在暗綠色燈光下進行。（4）曝光時間的影響。如果曝光時間太短，底 板上條紋太淺甚至沒有，復雜的衍射光柵無法形成，當然也就無法再現像。若曝光時間太長，底板可能太黑，光線的透過率降低。另外，曝光時間越長，保持系統穩定性越難，曝光時間內突然的躁聲和振動會使拍攝失敗。（5)顯影時間的影響。顯影的程度是否適當對全息圖質量影響很大。若顯影時間太長，全息干板發黑，光線的透射率降低，無法再現像；而顯影時間太短，干板上條紋不能出現，無法形成復雜的衍射光柵，甚至是一塊透明玻璃片，也無法再現像。

3全息照相術的應用

激光全息術在防偽方向的應用．全息圖的色彩是通過光衍射而獲得而不是依靠油墨．所以它不可能用一般的攝影術來復制，因而要仿冒全息圖標貼是極端困難的．利用全息圖防止仿冒的應用．最早用于高級的防仿冒市場．例如銀行的信用卡，以后逐漸延伸到電腦軟件、藥品、化妝晶、食品、飲料、時裝、禮品等都利用全息圖標貼作為防仿冒的有力武器，對產品的真偽起到鑒別的作用。

壓力容器進行無損探傷一直是國內外石油、化工等行業研究的重要內容 ．將激光全息照相技術用于壓力容器無損探傷，是一個很有應用價值的嘗試．盡管壓力容器試驗規范上還沒有要求采用這種技術．但隨著激光全息照相技術在各個工業領域的廣泛應用．采用先進的激光全息干涉技術對壓力容器進行無損探傷，具有越來越重要的應用價值。

指紋識別。全息照相是快速、準確識別指紋特征的最有效的方法。它利用相關匹配濾波片把指紋信息轉換成光強變化。被檢指紋若與指紋庫中某一指紋完全一致，則產生最大光強；若不一致，則擋去一部分光而減弱光強。全息照相系統與電子計算機處理系統相比，有以下優點：a無需事先畫出指紋的視頻波；b允許多個庫存指紋和潛指紋同時進行比較；c以較簡單的光學裝置代替復雜的數學運算過程。

常規照相對物證的保密性較差，拍出的底片在可見光下是可以判讀的；而全息底片必須通過相干光源，在特殊的光路下才能觀察到底片的內容。因此，全息底片具有良好的保密性能。常規照相底片如果破損(如撕破、斷開)，就無法進行補救，而全息底板即使破損，分開的底板仍包含全部信息。發布通輯令，就可以將已照好的全息底板分成多塊，在各地同時發出，縮短寄送時間，加快通輯令的迅速傳播。

常規顯微照相為了提高顯微鏡的分辨本領，鏡頭的數值孔徑盡量大一些，結果高分辨顯微鏡的景深必然很小，所以只能看到幾乎是一個平面上的物，想看一個三維物體就要多次調焦；而全息顯微鏡對立體物做出全息圖，然后通過全息圖顯現物的三維像，解決了一般顯微鏡中分辨本領與景深的矛盾。根據全息照相的原理，在記錄物體和顯示物體影像時，可以不采用透鏡，避免了像差影響而達到很小的衍射極限。全息照相的視野只與記錄材料的分辨本領和尺寸有關，因而可以獲得更大的視野。如果在拍攝和顯示時，采用不同波長的激光器，可以實現圖像放大。由于波長的不同，衍射角不同，這等于將全息圖作了相應調整。

信息貯存。一般全息圖的記錄介質是感光乳劑，它通過受光乳劑的黑度來記錄振

3幅分布；同樣也可以用鈮酸鋰單晶來記錄。在lcm大小的這種單晶內，可以貯存1000幅全息圖。這是因為在光的照射下，鈮酸鋰折射率的改變量正比于入射光強，而表現出的純位相分布的多層性可以記錄多層全息圖的緣故，其記錄的分辨本領可超過1600線／mm?？梢宰C明，以全息圖或傅立葉頻譜的方式來貯存信息和恢復信息比用實像好。這種信息貯存方式也許就是人腦中貯存信息的方式，至少為研究這類問題提供了一個可能的模型。結束語

激光全息照相實驗的成功率問題一直困擾著我們，本文就提出了一些改進的技巧。雖然說全息照相還有種種的缺點，比如防偽方向正經受著其他技術的很大沖擊，因此我們要不斷的改進技術，挖掘其潛能。全息照相的應用潛力是還是十分巨大的，在未來，這一新技術將會在工業、醫學、國防、公共安全等各個領域全面展開，產生顯著的社會效益和經濟效益。參考文獻

1.楊帆,楊寧.激光全息照相技術及其應用前景[J].中山大學學報,2008,25(2).2.代偉.全息照相實驗技巧探討[J].實驗技術與管理.2007,24(8).3.大學物理實驗教程(2-2).石油大學出版社.2008

第二篇：激光全息照相(大物實驗總結)講解

激光全息照相

摘要:全息的意義在于記錄光波的全部信息。自從20世紀60年代激光出現以來,全息照相得到了全面的發展和廣泛的應用。本文簡述了全息照相的實驗原理及實驗技巧,并給出了其應用前景。

關鍵詞:激光全息照相,原理,技巧,應用 引言

光是一種電磁波,它的全部信息包含:振幅(反映物體上各點發出的光的強弱,決定像的強度,位相(反映物體上各點在空間的相對位置,決定像的形狀和頻率(反映光的顏色。普通照相只記錄了振幅,得到的是二維平面像,而全息照相在記錄振幅信息的同時還記錄了位相信息,即記錄了光波的全部信息。因而這種照相稱為全息照相。全息照相得到的是三維空間的立體像,它所依據的基本原理通常概括為“干涉記錄,衍射再現”。全息攝影技術的應用十分廣泛,目前,已應用于精密測量、無損探傷、指紋識別、高速攝影、全息顯微術、信息處理和信息儲存等許多領域。

1.全息照相術的起源

早在1948年.全息照相的奧秘由Denis Gabor所發現.它通過光的衍射使圖象由平面變為立體.因而獲得諾貝爾物理獎.1982年.美國加里福尼亞物理學家Steve Mc Grew 開發了從玻璃版轉移到鎳薄片上的操作方法。使得全息圖能夠以高速而低成本地壓印在塑料薄膜上成為可能.八十年代中,Steve Mc Grew遇到了英國John Brown.他們合伙在英國建立了歐洲光壓印公司(Light Impressions Europe。該公司在發展浮雕式全息照相工業起到了先鋒作用.例如禮品業、時裝業都采用了該公司的全息圖標貼,作為市場促銷的工具.1987年.該公司的乙烯基壓敏膠全息圖獲得了促進應用全息圖的Fasson獎.2.實驗原理及技巧

物體上各點發出的光(或反射的光是電磁波,借助于它的頻率、振幅和相位的不同,人們可以區分物體的顏色、明暗、形狀和遠近等。普通照相是通過透鏡把物體成像在感光底片上,記錄了物體的表面光強(光振動振幅的平方的分布,所以記錄的只是光信號的強度,得到的只是物體的一個平面相。所謂“全息照相”就是把物體上發出的光信號的全部信息—-振幅和相位記錄下來,并能完全再現被攝物光波的全部信息,從而再現物體的立體圖像。全息照相分為兩個部分:用干涉法記錄光波全息圖,稱波前紀錄;用全息圖把原光波波前再現,稱波前再現。

為拍出一張滿意的全息照片拍攝系統必須具備以下要求:(1光源必須是相干光源。全息照相是根據光的干涉原理,因此要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性。參考光和物光的光程差的影響。參考光和物光的光程差不能太大,不能大于所用激光的相干長度,否則兩者不能相干,無法在全息干板上獲得干涉條紋。(2全息照相系統要有穩定性,由于全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學器件都用磁性材料牢固地固定在工作臺面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧嘩,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。

(3要有高分辨的記錄介質,隨夾角θ的增大,干涉條紋間距d將進一步減小,而普通照相感光底片的分辨率僅為每毫米100條,因此全息照相需要采用高分辨率的記錄介質-全息感光片。這種感光片的分辨率可大于每毫米1000條,但感光敏感度不高,所需曝光時間比普通照相感光底片要長,而且它只對紅光敏感,因此全息照相的全部操作過程都可在暗綠色燈光下進行。(4曝光時間的影響。如果曝光時間太短,底

板上條紋太淺甚至沒有,復雜的衍射光柵無法形成,當然也就無法再現像。若曝光時間太長,底板可能太黑,光線的透過率降低。另外,曝光時間越長,保持系統穩定性越難,曝光時間內突然的躁聲和振動會使拍攝失敗。(5顯影時間的影響。顯影的程度是否適當對全息圖質量影響很大。若顯影時間太長,全息干板發黑,光線的透射率

降低,無法再現像;而顯影時間太短,干板上條紋不能出現,無法形成復雜的衍射光柵,甚至是一塊透明玻璃片,也無法再現像。

3全息照相術的應用

激光全息術在防偽方向的應用.全息圖的色彩是通過光衍射而獲得而不是依靠油墨.所以它不可能用一般的攝影術來復制,因而要仿冒全息圖標貼是極端困難的.利用全息圖防止仿冒的應用.最早用于高級的防仿冒市場.例如銀行的信用卡,以后逐漸延伸到電腦軟件、藥品、化妝晶、食品、飲料、時裝、禮品等都利用全息圖標貼作為防仿冒的有力武器,對產品的真偽起到鑒別的作用。

壓力容器進行無損探傷一直是國內外石油、化工等行業研究的重要內容.將激光全息照相技術用于壓力容器無損探傷,是一個很有應用價值的嘗試.盡管壓力容器試驗規范上還沒有要求采用這種技術.但隨著激光全息照相技術在各個工業領域的廣泛應用.采用先進的激光全息干涉技術對壓力容器進行無損探傷,具有越來越重要的應用價值。

指紋識別。全息照相是快速、準確識別指紋特征的最有效的方法。它利用相關匹配濾波片把指紋信息轉換成光強變化。被檢指紋若與指紋庫中某一指紋完全一致,則產生最大光強;若不一致,則擋去一部分光而減弱光強。全息照相系統與電子計算機處理系統相比,有以下優點:a無需事先畫出指紋的視頻波;b允許多個庫存指紋和潛指紋同時進行比較;c以較簡單的光學裝置代替復雜的數學運算過程。

常規照相對物證的保密性較差,拍出的底片在可見光下是可以判讀的;而全息底片必須通過相干光源,在特殊的光路下才能觀察到底片的內容。因此,全息底片具有良好的保密性能。常規照相底片如果破損(如撕破、斷開,就無法進行補救,而全息底板即使破損,分開的底板仍包含全部信息。發布通輯令,就可以將已照好的全息底板分成多塊,在各地同時發出,縮短寄送時間,加快通輯令的迅速傳播。

常規顯微照相為了提高顯微鏡的分辨本領,鏡頭的數值孔徑盡量大一些,結果高分辨顯微鏡的景深必然很小,所以只能看到幾乎是一個平面上的物,想看一個三維物

體就要多次調焦;而全息顯微鏡對立體物做出全息圖,然后通過全息圖顯現物的三維像,解決了一般顯微鏡中分辨本領與景深的矛盾。根據全息照相的原理,在記錄物體和顯示物體影像時,可以不采用透鏡,避免了像差影響而達到很小的衍射極限。全息照相的視野只與記錄材料的分辨本領和尺寸有關,因而可以獲得更大的視野。如果在拍攝和顯示時,采用不同波長的激光器,可以實現圖像放大。由于波長的不同,衍射角不同,這等于將全息圖作了相應調整。

信息貯存。一般全息圖的記錄介質是感光乳劑,它通過受光乳劑的黑度來記錄振幅分布;同樣也可以用鈮酸鋰單晶來記錄。在lcm3大小的這種單晶內,可以貯存1000幅全息圖。這是因為在光的照射下,鈮酸鋰折射率的改變量正比于入射光強,而表現出的純位相分布的多層性可以記錄多層全息圖的緣故,其記錄的分辨本領可超過1600線/mm。可以證明,以全息圖或傅立葉頻譜的方式來貯存信息和恢復信息比用實像好。這種信息貯存方式也許就是人腦中貯存信息的方式,至少為研究這類問題提供了一個可能的模型。

結束語

激光全息照相實驗的成功率問題一直困擾著我們,本文就提出了一些改進的技巧。雖然說全息照相還有種種的缺點,比如防偽方向正經受著其他技術的很大沖擊,因此我們要不斷的改進技術,挖掘其潛能。全息照相的應用潛力是還是十分巨大的,在未來,這一新技術將會在工業、醫學、國防、公共安全等各個領域全面展開,產生顯著的社會效益和經濟效益。

參考文獻

1.楊帆,楊寧.激光全息照相技術及其應用前景[J].中山大學學報,2008,25(2.2.代偉.全息照相實驗技巧探討[J].實驗技術與管理.2007,24(8.3.大學物理實驗教程(2-2.石油大學出版社.2008

第三篇：全息照相大學物理實驗總結

大學物理實驗總結 ——全息照相個人心得

通過大學物理實驗的課程學習，將物理理論與實踐結合在一起，在這過程中能夠發現很多的樂趣。實際的實驗操作，使我對一些物理知識、現象有了更深入的認識，也激發起我對物理實驗的興趣和對物理現象探索的渴望。給我印象深刻的實驗有很多，如邁克耳孫干涉儀測波長實驗、衍射光柵實驗、霍爾效應實驗等。而全息照相立體效果十分有趣，是物理學中一道別樣的風景。

全息照相的原理其實很簡單，利用干涉方法記錄了物體抵達攝影底片時光波的振幅與相位的全部信息。它記錄的不是物體的幾何信息，而是物光與另一束與之相干的參考光抵達照相底片的干涉條紋。所以，全息照片上一般看不到原物體的像，必須用原來的參考光照明，才能看到原物體的立體像，這被稱為全息底片的再現。

從全息照相和普通照相對比中，我們可以很容易發現全息照相的特別之處。普通照相通常是通過照相機物鏡成像，在感光底片平面上將物體發出的或它散射的光波（通常稱為物光）的強度分布（即振幅分布）記錄下來，由于底片上的感光物質只對光的強度有響應，對相位分布不起作用，所以在照相過程中把光波的相位分布這個重要的信息丟失了。因而，在所得到的照片中，物體的三維特征消失了。全息技術則完全不同，由全息術所產生的像是完全逼真的立體像（因為同時記錄下了物光的強度分布和相位分布，即全部信息），當以不同的角度觀察時，就象觀察一個真實的物體一樣，能夠看到像的不同側面，也能在不同的距離聚焦。

實驗過程中使用到的儀器主要有：激光全息實驗臺，He-Ne激光器,光開關及曝光定時器;其它需要的是：分束鏡一個，擴束鏡兩個，全反射鏡兩個，被攝物體及放置物體的底座，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驟外，還有很多的關鍵點值得我們注意：(1)具有一定功率的相干光源；具有穩定的操作平臺；要有合適的光路；

（2）搭光路時要注意光斑是否均勻；物光和參考光在屏上要重疊，放置干版時要與該位置一致；

(3)搭好光路后要檢查光程差是否接近零、物光和參考光的夾角是否適當（30°至50°）、以及物屏距離是否合適（10至15cm)、各元件間的距離盡可能拉大些；

(4)裝底片時，藥膜面不能裝反；曝光時，不得走動，不能用手觸摸光學元件的光學面,不要隨意搬動和取下被攝物；激光器開啟后，不要中途關閉、直到實驗完畢。

（5）要獲得最終的全息圖，充分了解和學習感光底片的顯影、定影、沖洗等有關攝影的暗室技術知識也是不可缺少的；顯影時間2分鐘左右，定影時間20分鐘左右。定影后的底片應放在清水中沖洗2分鐘。將全息照片放回原處，遮住物光，用參考光束照亮全息片，可觀察到物體的像。

全息照片有很多奇妙的特點：片上的花紋與被攝物體無任何相似之處，在相干光束的照射下，物體圖像卻能如實重現。此外立體感很明顯（三維再現性），如某些隱藏在物體背后的東西，只要把頭偏移一下，也可以看到。視差效應很明顯。全息圖打碎后，只要任取一小片，照樣可以用來重現物光波。甚至是，在同一張照片上，可以重疊數個不同的全息圖。在記錄時或改變物光與參考光之間的夾角，或改變物體的位置，或改變被攝的物體等等，一一曝光之后再進行顯影與定影，再現時能一一重現各個不同的圖像。

全息照相是六十年代發展起來的一種立體攝影和波陣面再現的新技術。由于全息照相能夠把物體表面發出的全部信息記錄下來，并能完全再現被攝物體光波的全部信息，因此，全息技術在生產實踐和科學研究領域中有著廣泛的應用。

除光學全息外，還發展了紅外、微波和超聲全息技術，這些全息技術在軍事偵察和監視上有重要意義。

除用光波產生全息圖外，已發展到可用計算機產生全息圖。全息圖用途很廣，可作成各種薄膜型光學元件，如各種透鏡、光柵、濾波器等，可在空間重疊，十分緊湊、輕巧，適合于宇宙飛行使用。使用全息圖貯存資料，具有容量大、易提取、抗污損等優點。

全息照相的方法從光學領域推廣到其他領域。如微波全息、聲全息等得到很大發展，成功地應用在工業醫療等方面。地震波、電子波、X射線等方面的全息也正在深入研究中。全息圖有極其廣泛的應用。如用于研究火箭飛行的沖擊波、飛機機翼蜂窩結構的無損檢驗等?，F在不僅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人們能看到景物的各個側面。全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發展，甚至進入我們的日常生活，如產品商標，書籍裝幀以及小工藝品等。

中學的物理學習一直在理論上，缺乏直觀的認識和感受，而實驗讓我對理論認識更清晰、直觀，也更加深刻。3D電影更是向大眾展現了全息技術的特點和趣味。我相信隨著不斷地研究發現及創新，全息技術的道路會越來越寬廣。2010年12月15日

第四篇：全息照相實驗心得體會

全息照相實驗心得體會

全息照相術是利用干涉和衍射的原理將物體發射的光波以干涉條紋的形式記錄下來，再在一定的條件下再現，形成與原物體完全相似的空間像。由于它記錄的是物體原來光波的全部信息（振幅和位相），像十分逼真并具有立體效果，所以叫全息照相。

根據記錄和再現方式的不同，全息術可分為多種類型，如菲涅耳全息、像全息、彩虹全息、合成全息等等。我們所做的全息照相實驗的原理是菲涅耳全息照相。菲涅耳全息的特點是記錄平面位于物體衍射光場的菲涅耳衍射區，物光由物體直接照到底片上，而無需變換透鏡或成像透鏡。

實驗原理見大學物理實驗第三冊實驗3.5.1全息術。

如圖（1）所示布置光路。分束板采用反射率為5%的平晶，擴束鏡用40Χ顯微鏡。選擇漫反射性比較好的物體作為拍攝三維全息照相的物體。調好光路，使參考光與物光束的光強比為2:1~10:1，放上全息干板曝光，曝光后經適當沖洗，就完成了。再現的方法是將干板放在原光路中，把分束鏡換成全反射鏡，拿走物體，向著干板后原物體所在的方向看去就可以看到與原物體相似的明亮的像。

n 實驗體會 在做實驗時要注意，布置光路時要調節光學元件的高低和位置使激光束的高低與臺面平行，并使參、物光的光程基本相等,二者的光程差控制在3cm之內.還有為了保證記錄是線性的，應使參考光光強大于物光光強，照射到全息干版上的參考光和物光光強之比以2∶1至5∶1為好,否則拍出來后再現時會很模糊。還要注意投射到干板上的物光與參考光之間的夾角要略小于45度,以便觀察時避開直射強光,夾角可以在25~45度之間選擇.再有就是要調節物體使其反射的最亮的部分落在干板上，否則也很難成功,我拍攝時就是由于沒有注意到這一點所以第一次沒有拍出來。拍攝時還要注意每一光學元件都不能有任何微小移動或振動,輕微的振動或氣流擾動只要使光程差發生波長數量級的變化,條紋都會模糊不清,因此拍攝時不能亂動.曝光時間和沖洗時間也要把握好,曝光的時間在10秒左右,顯影時間也不要過長,只要底片變灰了就行,千萬不能變黑了,定影3分鐘,所有的時間要嚴格掌握才能保證成功.還有沖洗時可以用紫光或綠光燈,但千萬不要被紅光照到,否則就前功盡棄了.n 實驗擴展 l 物光擴展拍攝大體積物體三維的全息圖----激光全息照相景深擴展方法之一

物體三維的全息照相是以干涉條紋的形式記錄下物光波的信息，只有和參考光波干涉的物信息才能記錄下來，沒有和參考光干涉的物信息將損失掉。當被拍攝物體的尺寸大于激光器的相干長度是，從物體上各點漫射出的物光的光程和參考光的光程差就不會都小于激光器的相干長度，即并非物體上各個物點漫射出的物光波都能與參考光波相干疊加，而只有局部物點漫射的物光波才與參考光波相干涉形成全息圖。全息圖上只記錄了這一部分物信息，再現時，就只能重現這一部分物光波，使再現像局部模糊甚至出現暗區。為了盡量減少丟失物體的信息，采用物光擴展的方法把物光分成兩束或更多束，從不同方向分段照明物體。例如圖（2）的雙光束照明，有反射鏡M5反射的光波充分照明被拍攝物體的左半部分，這一部分的各個物點漫反射的物光波的光程與參考光的光程差都小于激光器的相干長度，被拍攝物體的左半部分的全部信息都以干涉的形式記錄下來了。同理由M3反射的光波充分照明被拍攝物的右半部分，右半部分的全部信息也都以干涉的形式記錄下來。整個被拍攝物的全部信息完整地被記錄而沒有損失掉。再現時就不會出現局部模糊和暗區，得到清晰完整的再現像。

l 參考光擴展拍大景深物體組三維的全息圖——激光全息照相景深擴展方法之二

在激光器的相干長度較短的情況下，具有較大景深的物體，其各個物點漫射的物光波與選定的參考光波的光程差常常不能都同時落在相干長度之內，對于那些不能滿足相干條件的物點，需要選擇另一束參考光，即對原來的參考光進行光程補償，使補償后的光程差重新落在相干長度之內。例如圖（3），由BS2和M2、M3組成的三角形光路，使其中一部分參考光增大了光程。這一部分增大了光程的參考光R’’可與光程最長的那部分物光（O3上漫射來的光）相干涉，而不通過三角形光路的參考光與光程較短的那一部分物光（從O1、O2上漫射來的光）相干涉（O1、O2間距離小于激光器的相干長度）。這樣，整個物體組的全部信息被記錄下來了。

第五篇：物聯網實驗

溫濕度模塊網關測試

一、實驗目的和要求

1.熟悉并學會應用物聯網實驗箱

2.對比實驗數據查看傳感器測出數據是否精確。

二、實驗設備及要求

物聯網實驗箱，電源，電腦。

在通風的環境下，使傳感器、溫度計、溫濕度計在同一個環境下測量。

三、實驗步驟 1．啟動網關系統

接通物聯網實驗箱電源，待界面正常啟動后，撥碼開關 1,2 撥到 ON 端，其余 OFF 端，如圖1 所示然后進入正常操作。這時觸摸屏可以左右拖動切換界面了。

圖1 2．啟動網關 zigbee 協調器

如下圖所示，接下來需按網關右下角 ZIGBE RESET 按鍵來啟動網關 zigbee 協調器，如圖2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”燈（紅燈）穩定不再閃爍，表明網關組網成功，接下來即可啟動各物聯網節點模塊與網關進行通信了。

圖2 3.滑動網關觸摸屏在LCD上找到溫濕度模塊檢測按鈕。如圖3。Step1：

點擊觸摸屏上“溫濕度檢測”圖標。

圖3

Step2：

LCD 顯示“請按按鈕獲取溫濕度”，如圖4

圖4 Step3：

打開模塊電源開關后，待穩定，點擊LCD 屏上溫度計圖標或者濕度的圖標，稍后LCD屏會顯示“XX 攝氏度”和“XX %”濕度，表明模塊檢測到了周圍環境的溫度與濕度情況；此時若用較熱/冷物體觸碰“U1”（溫濕度傳感器）并持續一段時間后點擊LCD 屏上溫度計圖標，溫度會實時改變。如圖5

圖5

Step4：

點擊觸摸屏上“返回”圖標，關閉模塊電源

四、實驗結果

從實驗數據中可以看出傳感器溫濕度值，但無法確定其精確值，所以濕度、溫度的測量值無法確定是否準確。根據溫濕度檢測器具的測量，可以測出當前環境的溫濕度，通過溫濕度檢測器具可以直觀的看到當前環境的溫濕度，并采取相應的措施調節當前環境。

五、實驗心得

通過對溫濕度模塊網關測試的練習，使我加深了對物聯網的理解，抽象的課堂知識具體化使我的記憶更加深刻。

RFID 模塊網關檢測測試

一、實驗目的和要求

1.熟悉并學會應用物聯網實驗箱

2.對比實驗數據查看傳感器測出數據是否精確。

二、實驗設備及要求

物聯網實驗箱，電源，電腦。

在通風的環境下，使傳感器、RFID 模塊在同一個環境下測量。

三、實驗步驟 1．啟動網關系統

接通物聯網實驗箱電源，待界面正常啟動后，撥碼開關 1,2 撥到 ON 端，其余 OFF 端，如圖1 所示然后進入正常操作。這時觸摸屏可以左右拖動切換界面了。

圖1 2．啟動網關 zigbee 協調器

如下圖所示，接下來需按網關右下角 ZIGBE RESET 按鍵來啟動網關 zigbee 協調器，如圖2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”燈（紅燈）穩定不再閃爍，表明網關組網成功，接下來即可啟動各物聯網節點模塊與網關進行通信了。

圖2 3.RFID 模塊網關檢測測試 Step1：

改變主板上“ZIGBEE 232 485 BT”撥碼開關的設置，將3,4 撥到ON 端，其余OFF 端。如圖3

圖3 Step2：

滑動網關觸摸屏在LCD 上找到RFID 模塊檢測按鈕。如圖4 點擊觸摸屏上“RFID”圖標

圖4 Step3：

顯示“序列號： 余額： 充值金額”：如圖5

圖5 Step4：

點擊觸摸屏上“開始”按鈕后，用RFID 智能學習卡靠近IC&RFID 模塊，如圖6

圖6 Step5：

IC&RFID 模塊上D1（紅燈）亮，LCD 屏顯示“序列號：XXXXXX”，表明刷卡成功，如圖7

圖7 Step6：

點擊觸摸屏上“返回”圖標，改回主板上“ZIGBEE 232 485 BT”撥碼開關的設置，將1,2撥到ON 端，3,4 撥到OFF 端

四、實驗結果

從實驗數據中可以看出“序列號： 余額： 充值金額”。根據RFID 模塊網關檢測測試的測量，可以測出RFID智能學習卡的序列號、余額、充值金額，然后通過下方的顯示控件可以完成相應的操作。

五、討論和分析

通過對RFID 模塊網關檢測測試的練習，使我加深了對物聯網的理解，通過使用實驗箱，更好地理解了物聯網的有關知識。

智能監控系統一、實驗目的和要求

1.熟悉并學會應用物聯網實驗箱

2.對比實驗數據查看傳感器測出數據是否精確。

二、實驗設備及要求

物聯網實驗箱，電源，電腦。

在通風的環境下，使傳感器、智能監控系統在同一個環境下測量。

三、實驗步驟 1．啟動網關系統

接通物聯網實驗箱電源，待界面正常啟動后，撥碼開關 1,2 撥到 ON 端，其余 OFF 端，如圖1 所示然后進入正常操作。這時觸摸屏可以左右拖動切換界面了。

圖1 2．啟動網關 zigbee 協調器

如下圖所示，接下來需按網關右下角 ZIGBE RESET 按鍵來啟動網關 zigbee 協調器，如圖2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”燈（紅燈）穩定不再閃爍，表明網關組網成功，接下來即可啟動各物聯網節點模塊與網關進行通信了。

圖2 3.智能監控系統的操作 Step1：

點擊觸摸屏上“智能監控”選項，LCD 屏顯示“視頻監控客廳報警信息欄”，如圖3

圖3 Step2：

打開多普勒模塊電源開關后，待穩定，在微波傳感器附近進行物體的移動，若檢測到LCD 屏上“客廳”處會動畫顯示3 個人偶且同時語音提示“有人闖入”，表明多普勒模塊檢測到物體的移動。此時若靜置多普勒模塊和移動的物體，稍后LCD 屏上“客廳”處動畫恢復無人同時語音停止報警，如圖4

圖4

Step3：

找一個SIM 卡插到6410 主板GSM SIMCARD 處，系統自行配置然后重啟，如圖5

圖5

Step4：

點擊修改，將你要接收報警信息的號碼輸入文本框中，如圖6

圖6 當提示有人闖入時，就會將報警信息發送到修改號碼后的手機中，如圖7

圖7 Setp5: 關閉模塊電源

四、實驗結果

從實驗數據中可以看出，當打開多普勒模塊電源開關后，待穩定，在微波傳感器附近進行物體的移動，若檢測到LCD 屏上“客廳”處會動畫顯示3 個人偶且同時語音提示“有人闖入”，表明多普勒模塊檢測到物體的移動。此時若靜置多普勒模塊和移動的物體，稍后LCD 屏上“客廳”處動畫恢復無人同時語音停止報警。

五、實驗心得

通過對智能監控系統的練習，以及實驗箱的操作，使我更加深刻具體的理解了物聯網的有關知識。

智能家居控制系統一、實驗目的和要求

1.熟悉并學會應用物聯網實驗箱

2.對比實驗數據查看傳感器測出數據是否精確。

二、實驗設備及要求

物聯網實驗箱，電源，電腦。

在通風的環境下，使傳感器、智能家居控制系統在同一個環境下測量。

三、實驗步驟 1．啟動網關系統

接通物聯網實驗箱電源，待界面正常啟動后，撥碼開關 1,2 撥到 ON 端，其余 OFF 端，如圖1 所示然后進入正常操作。這時觸摸屏可以左右拖動切換界面了。

圖1 2．啟動網關 zigbee 協調器

如下圖所示，接下來需按網關右下角 ZIGBE RESET 按鍵來啟動網關 zigbee 協調器，如圖2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”燈（紅燈）穩定不再閃爍，表明網關組網成功，接下來即可啟動各物聯網節點模塊與網關進行通信了。

圖2

3．智能家居控制系統測試 Step1：

點擊觸摸屏上“家居控制”選項，LCD 屏顯示當前溫濕度（未知），電機圖標（不轉），光照圖標（太陽：表示亮度強），電燈圖標（不亮），溫濕度設定（注：可以自行修改），如圖3

圖3 Step2：

打開溫濕度模塊，光敏模塊，電機模塊的電源，待穩定后，LCD 屏顯示當前溫濕度具體值，若當前溫度或者濕度高于設定值，則電機轉動（此處電機類似于空調），反之則不轉；光敏模塊檢測光照強度，若光照暗則LCD 屏上光照圖標顯示為烏云，四個燈泡點亮，相應的電機模塊上四個LED 燈也點亮。如圖

4、圖5 和圖6

圖4

圖5

圖6 Step3：

關閉各模塊電源

四、實驗結果

通過實驗，點擊觸摸屏上“家居控制”選項，LCD 屏顯示當前溫濕度（未知），電機圖標（不轉），光照圖標（太陽：表示亮度強），電燈圖標（不亮），溫濕度設定（注：可以自行修改）。打開溫濕度模塊，光敏模塊，電機模塊的電源，待穩定后，LCD 屏顯示當前溫濕度具體值，若當前溫度或者濕度高于設定值，則電機轉動（此處電機類似于空調），反之則不轉；光敏模塊檢測光照強度，若光照暗則LCD 屏上光照圖標顯示為烏云，四個燈泡點亮，相應的電機模塊上四個LED 燈也點亮。

五、實驗心得

通過對智能家居系統的練習，以及實驗箱的實際操作，使我更加深刻具體的理解了物聯網知識。