首頁 在光學世界裏

§第二節 巧妙的攝製方法

全息照相具有如此驚人的技藝,然而,孰知它竟沉睡了很久……

早在1948年,英國倫敦大學的博學多才的科學家丹尼斯·伽柏,在改進電子顯微鏡的分辨率的過程中,曾作過這樣一個實驗:用一束單色光照射物體,將照相底片放在物體反射光經過的路上,同時用另一束光照射底片,過兩束光便在照相底片上發生了幹涉現象。衝洗之後,就得到了一張帶有一些複雜的幹涉花樣的照相底片。他將這樣的照相底片稱為全息圖。他用一束相幹光照射全息圖,奇異的事情發生了:競觀察到了一種十分逼真的物體的立體象!這就是全息照相的開端。丹尼斯·伽伯由於提出了全息概念,而獲得了諾貝爾物理學獎金。但是,那個時候,由於科學技術發展的水平所限,當時還缺乏很好的單色光源,因而實驗是很困難的,效果也不夠理想。一直到本世紀六十年代初期,出現了激光技術,擁有了極好的相幹光源,從這個時候開始,全息照相術才得到了迅速發展和廣泛應用。

我們知道,光是電磁波,而決定波動特性的參數有兩個——振幅和相位。振幅表示光的強弱,相位表示光在傳播過程中各質點所在的位置及振動的方向。因此,光的全部信息應當由振幅和相位這兩個參數共同來表示。然而,以往在照明工程中和成象問題上,都沒有采用光的波長、振幅、相位等波動的概念,而隻是沿用了經典的光線光學的概念,即用純粹幾何光學的方法來進行研究。這種傳統的方法,雖然很方便而且實用,但它卻僅僅是一種近似的方法。盡管如此,這種幾何光學方法,在光學的形成、發展和應用的曆史進程中,畢竟是一個不可缺少的部分,作出了極其重要的貢獻,直至今日,它仍不失為現代物理學和現代光學中的一個基礎組成部分。