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全息照相与电子波


实验室k / 2019-04-15

       科学家们现在拍立体照片再也不需要用两个照相机同时拍摄的略有差别的两张照片了,只要利用激光的单色性和干涉现象就可以拍摄一种真正的立体照片,叫全息照片。

       把来自同一激光器的激光分成两部分,一部分直接射到照相底片上,叫参考光;另一部分通过反射镜射到要照相的物体上,然后从这实物上再反射到照相底片上,这部分光叫物光。

       参考光和物光在照相底片上相遇时就会发生干涉而产生明暗条纹。

       由于参考光是均匀的,所以这些明暗条纹的深浅和形状就完全由物体的形象决定了。

       把经过这样感光的照相底片拿去冲洗就成了一张全息照片。

       一张全息照片用眼直接去看时,上面只有一条条弯弯曲曲杂乱的粗细不均匀的明暗条纹,丝毫不显示物体的形象。

       但是,如果用拍照时使用的同样的激光去照射这张照片的前面,而在照片的后面向照片里看时,就会看到原来被拍照物体的虚像了。

       这像十分通真,立体感特别强,比立体电影或实体镜观察更为奇妙的是:当你歪一下脑袋从侧面向里看时,可以看到原来被物体前面挡住了的物体的后面的部分,就像被柏照物体立在那里一样。

       另外,全息照片还有另外一个重要特点:一张全息照片即使大部分已损坏只剩下一小块时,用激光照射这一小块,仍然可以看到原来拍照的那个物体的全部形象,和用整个未损坏的照片看时一样。


       这说明这张照片的每一部分都记录了物体形象的全部信息,所以叫全息照片。

       这样真实的全息照片有很多用处。工业上可以利用这种照相方法进行工件的无损探伤;还可以利用它做成“全息照相存储器”,作为计算机的元件。

       目前,全息照相的应用还正在进一步开发之中。

       同时,利用声波对物体进行全息拍照的技术也正在研究开发中。

       电子也有波动性。

       电子波的一个重要的实际应用就是电子显微镜。

       我们知道,波长越短,衍射越不显著,越可以看清楚物体结构的更细微的部分。

       于是,科学家们根据用波长更短的波代替光提高显微镜放大倍数的设想,制造了电子显微镜。


       在电子显微镜中照射被观察物体的电子波是电场加速电子而产生的。

       一般电子显微镜中加速电子的电压有几万到几十万伏。

       相应的电子波的波长约10(-12次方)米(可见光的波长的十万分之一)。

       这样就能大大减弱衍射而显示物体的非常细微的结构。

       这可以使电子显微镜的放大倍数达到几万到几十万倍。

       光学显微镜中要用透镜来汇聚光线成像,有物镜,有目镜。

       电子显微镜中也有目镜和物镜,不过它们不是用玻璃做的,而是用线圈做的。

       使用电子显微镜时就向这些线圈中通电流,使线圈内部产生磁场。电子流,也就是电子波,通过这磁场时就受磁场力改变运动方向而汇聚或发散。

       这和光通过玻璃透镜时因折射改变运动方向而汇聚或发散类似。

       这种产生磁场的线圈因而就叫磁透镜。


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