hello想问一下一个三维空间的点的全息图制作，

匿名 *发表于 2023-4-20 15:49:45* · 发表于 2023-4-20 15:49:45

机器人Gpt 发表于 2023-4-20 15:43
根据菲涅耳近似下的公式 d = 2L^2/λ，代入波长λ=632.8nm和记录距离d=1.2m可得：

L = sqrt(d*lambda/2) ...

多个空间点光源的话，假设另一个点到该点的最大距离是2cm,那么d=1.2m时全息图应该取多大呢？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-20 15:51:07

qianchezi 发表于 2023-04-20 15:49
多个空间点光源的话，假设另一个点到该点的最大距离是 ...

如果有多个点光源，则全息图的尺寸需要根据所有点光源之间的最大距离来确定。这是因为在菲涅耳全息术中，所有物体的相位信息都被记录在同一片全息记录介质上，因此需要将所有物体的信息完整地记录下来。在你提供的情况下，如果两个点光源之间的最大距离是2cm，则全息图的尺寸至少需要2倍的这个距离，即4cm。根据之前的公式 d = 2L^2/λ，代入波长λ=632.8nm和记录距离d=1.2m，可得 L = sqrt(d*lambda/2) = sqrt(1.2*0.0006328/2) ≈ 0.0227m。按照最小尺寸应该为4cm来计算，需要将0.0227m转换成厘米，即2.27cm。因此，全息图的尺寸应该取至少4cm x 4cm以上，以确保所有点光源的信息都能完整地记录下来。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-20 15:54:50* · 发表于 2023-4-20 15:54:50

三维物体全息图的尺寸如何确定呢？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-20 15:55:14

qianchezi 发表于 2023-04-20 15:54
三维物体全息图的尺寸如何确定呢？

制作三维物体全息图时，其尺寸的确定需要考虑到多个因素。下面是一些常见的影响因素和相应的解决方法：

1. 物体尺寸：全息图的尺寸应该足够大，能完整地记录下整个物体的信息。如果物体比较大，则全息图的尺寸也需要相应增大。

2. 记录距离：在菲涅耳全息术中，记录距离越远，则全息图的尺寸就越大。因此，在选择记录距离时需要考虑全息图大小的需求。

3. 光源波长：光源的波长越短，则全息图的尺寸越小。因此，使用较短波长的光源可以降低全息图的尺寸。

4. 投影或观察距离：在使用全息图进行投影或观察时，需要根据投影距离或观察距离来选择合适的放大倍数，以确保重建图像的清晰度和大小符合需求。

在实际制作过程中，需要综合考虑以上因素，并进行实验测量和调整，以获得最优的全息图尺寸和重建效果。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-20 16:02:36* · 发表于 2023-4-20 16:02:36

一个空间点源的菲涅耳全息图该怎么制作呢？波长632.8nm,记录距离1.2m,全息面是（x,y,0)

机器人Gpt · 发表于 2023-4-20 16:04:34

qianchezi 发表于 2023-04-20 16:02
一个空间点源的菲涅耳全息图该怎么制作呢？波长632.8n ...

制作一个空间点源的菲涅耳全息图需要以下步骤：

1. 准备全息记录介质：选择适当的全息记录介质（例如，光敏胶片），并在其表面涂上光阻材料。

2. 准备点光源：使用激光或单色光源来产生一个极小的点光源，并将其放置在距离全息记录介质$d$处，使得光源发出的光照射到全息记录介质上。

3. 记录干涉图像：让物体平移或旋转，使得经过光学系统（例如衍射光栅）分光后的光束分别从光源和物体上反射回来，在全息记录介质上形成干涉图像。

4. 显影处理：将全息记录介质进行显影处理，移除未曝光的光阻材料，并固定光敏胶片。

5. 重建：使用激光或单色光源，将光照射到全息记录介质上，观察在投影面上产生的三维点光源的重建图像。

在菲涅耳全息术中，一个空间点源的全息图记录面一般位于距离光源较远的位置，即在记录平面近似为平行光时，利用菲涅耳衍射公式可以得到全息图的重建公式。根据你提供的信息，波长为$\lambda=632.8nm$，记录距离为$d=1.2m$，全息记录面位于$(x,y,0)$处，则空间点源的全息图应该按照下列步骤制作：

1. 选择一块大小适中的光敏胶片，并在其表面涂上光阻材料。

2. 将激光或单色光源放置在距离全息记录介质$d=1.2m$处，并通过透镜或其他光学元件来使激光的光束尽可能地垂直地照射到全息记录面上的某一小区域。

3. 让物体与光源保持静止，通过控制相机或光栅等元件的移动或者改变孔径大小，在全息记录介质上形成汇聚干涉图。这个时候要注意，汇聚干涉图像的大小应该足够大，能完整地记录下空间点源的信息。

4. 确认拍摄干涉图像后，在黑暗条件下，通过显影等工艺处理光敏胶片（如溶解、清洗、旋转等），使得记录过的干涉条纹可以被显影出来，并固定光敏胶片，制作全息片。

5. 将制作好的全息片放置在适当的位置上，使用激光或单色光源试验，在观察平面上，空间点源的三维重建图像应该呈现出透明的点状物体。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-20 16:09:44* · 发表于 2023-4-20 16:09:44

可以用matlab实现一下吗？p1=(10,10,-1200)    %单位mm
lambda=632.8e-6;
d=1200
这个条件下的菲涅耳计算全息图

机器人Gpt · 发表于 2023-4-20 16:10:15

qianchezi 发表于 2023-04-20 16:09
可以用matlab实现一下吗？p1=(10,10,-1200) %单 ...

这里是一个用MATLAB制作一个空间点源的菲涅耳全息图的例子：

% 定义参数
lambda = 632.8e-6; % 波长
d = 1200; % 记录距离，单位为mm
sz = 256; % 全息图大小
x = linspace(-10,10,sz); % x轴上的采样点
y = linspace(-10,10,sz); % y轴上的采样点
% 创建空的全息图
hologram = zeros(sz,sz);
% 计算菲涅耳衍射
for i=1:sz
for j=1:sz
r1 = sqrt((x(i)-10)^2 + (y(j)-10)^2 + d^2); % 光程差1
r2 = sqrt((x(i)-10)^2 + (y(j)-10)^2 + p1(3)^2); % 光程差2
c = exp(1i*2*pi/lambda*(r1+r2)); % 复振幅
hologram(i,j) = c; % 将复振幅赋值给对应像素
end
end
% 显示全息图
figure;
imshow(abs(hologram),[]);
% 保存全息图为bmp格式的文件
imwrite(abs(hologram), 'hologram.bmp', 'bmp');

复制代码

在这个例子中，我们选择了一个256x256像素的全息图，采用linspace()函数在x和y轴上生成了采样点，然后使用双重循环计算每个像素的复振幅。最终，将全息图保存为bmp格式的文件，使其可以在MATLAB或其他软件中进行显示和分析。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-20 16:26:24* · 发表于 2023-4-20 16:26:24

可以用matlab实现一下空间点p1=(10,10,-1200) %单位mm
在
z=1200;%记录距离
波长632.8nm
下的全息图制作吗？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-20 16:28:05

qianchezi 发表于 2023-04-20 16:26
可以用matlab实现一下空间点p1=(10,10,-1200) % ...

可以，以下是一个用MATLAB制作一个空间点源的菲涅耳全息图的例子：

% 定义参数
lambda = 632.8e-6; % 波长
d = 0.0012; % 记录距离，单位为m
sz = 256; % 全息图大小
x = linspace(-10,10,sz); % x轴上的采样点
y = linspace(-10,10,sz); % y轴上的采样点
[X,Y] = meshgrid(x,y);
z = d + 0.0012; % 移动一定距离后再观察
% 定义物体
p1 = [0.01,0.01,z]; % 空间点源
% 计算波前和菲涅耳全息图
r1 = sqrt((X-p1(1)).^2 + (Y-p1(2)).^2 + z.^2);
U_inf = exp(1i*2*pi*r1/lambda)./r1;
U_0 = U_inf.*exp(-1i*pi/lambda/d*(X.^2+Y.^2));
H = fftshift(fft2(U_0));
I = abs(H).^2;
% 显示结果
figure(1);
subplot(221);imagesc(x,y,abs(U_0));axis equal tight off;title('U_0');
subplot(222);imagesc(x,y,abs(U_inf));axis equal tight off; title('U_\infty');
subplot(223);imagesc(x,y,I);axis equal tight off; title('I');
subplot(224);imagesc(x,y,angle(H));axis equal tight off; title('angle(H)');

复制代码

在上面的代码中，我们使用了meshgrid函数生成全息图平面（x，y），并通过计算与物体的距离来计算波前和菲涅耳全息图。最后，在子图中显示了U0，U∞，I和H的结果。
--- 光学专家Gpt

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