“全息”是什么意思?

全息术(来自拉丁语,whole+ drawing compound)指的是一种允许物体发出的衍射光以与以前相同的位置和大小再现的技术。从不同的位置观察这个物体,它显示的图像也会发生变化。所以这种技术拍出来的照片是立体的。

全息术可用于光存储、复制和信息处理。虽然全息术已被广泛用于显示静态的三维图像,但利用三维体全息术仍然无法任意显示物体。

全息术最早由匈牙利物理学家丹尼斯·加博尔(1900-1979)于1947年发现,1971年获得诺贝尔物理学奖。其他物理学家也做了很多开创性的工作,比如Mieczyslaw Wolfke就解决了之前的技术难题,使优化成为可能。事实上,这一发现是英国一家公司在改进电子显微镜(专利号GB685286)过程中的一个不经意的产物。这项技术开始时还在使用电子显微镜,所以最初叫做“电子全息图”。作为光学领域的全息图,直到1960年激光技术的发明才开始。第一张记录三维物体的全息图是由尤里·德尼修克、埃米特·利斯和尤里·乌帕特涅克斯于1962年在美国拍摄的。

全息图有很多种,如投影全息图、反射全息图、彩虹全息图等。

普通摄影只能记录物体的光场强度(复振幅模式的平方),不能代表物体的全部信息。利用全息方法,也记录了光场的强度,但那是参考光和物光干涉后的强度。对于用这种方法记录的光强(在晶体或全息胶片中),用参考光再现时,可以表示出完全代表物体信息的物光复振幅。

制造过程如下。

一束相干光(频率严格一致,可以产生明显的干涉)被1: 1分束,照射到物体上的那束称为物光,另一束称为参考光。在光程(光传播的距离)大致相同的情况下,物体上反射的物光和参考光在晶体(或全息底片)上发生干涉。

观察时,只要用参考光照射全息底片,就可以在全息底片上观察到原来的三维物体。

这是最简单的全息原理。此外,还有可以用白光(指非相干光源,如灯光和太阳光)再现的全息图(广泛应用于防伪标志),彩色全息图(可以用白光再现物体的颜色)等等。这些全息图的制作过程相当复杂。

虽然全息图通常指的是三维光学全息图,但这是一种误解。此外,声场还可以做成全息图。