稀释显影卤化银全息干板的光谱特性的研究

近年来,报道了一种利用银盐干板的稀释显影方法来获得具有高的衍射效率的位相型全息图,其衍射效率可高达40％以上,它比振幅全息和化学漂白方法形成的薄位相全息图具有更高的衍射效率,高的信噪比和良好的光稳定性。一般显影方法处理的振幅型银盐全息图呈灰黑色,而稀释显影处理的银盐全息图则呈现出鲜艳的桔黄色或橙红色,这些优异的特性引起人们很大的兴趣,虽然关于稀释显影的全息图的一些性能的测量已有不少报道,但是,至今还没有关于产生这些优异特性的物理机理或原因的报道。在本文中报道我们首次运用光谱分光研究方法测量了稀释显影全息干板的紫外-可见-近红外的透射光谱和光声吸收光谱以及利用含有银微粒的透明介质中的Maxwell-Garnett有效介质理论解释了这种全息干板的光谱特性和产生折射率空间调制的原因。     

从幻想走向现实的全息技术

从经典的《星球大战》到《钢铁侠》,立体全息影像在很多科幻电影中以特效的形式呈现给观众.影片中的人物可以跟在空气中形成的三维影像进行交流互动,不仅带来了震撼的视觉效果,也引发了人们对未来技术的憧憬.那么电影当中的这种技术距离我们的现实生活到底有多远呢? 全息摄影的奥秘 全息,顾名思义指自然界的人或物的散射或发射光的全部信息(包括光波的振幅和相位信息).全息摄影则是一种真正意义上的三维成像技术,普通摄影只能记录光某个方向的强度(或振幅)信息,而全息摄影利用了光的干涉和衍射原理,不仅能够记录光的强度,还能记录光从哪里发出,朝哪个方向发射的信息(即相位信息).     

基于声透镜的三维同时光声层析成像技术

提出了一种能实现连续分布物体的三维同时光声层析成像的新方法, 利用一个具有二维并行成像能力而且具有较大焦深的声透镜, 把一个三维物体并行成像在声透镜的像面上. 由于声透镜具有较大焦深, 可以把不同物面的光声信号准确成像在同一像面. 根据成像系统的正弦定理, 同一物面所产生的光声信号同时到达像面, 而不同物面所产生的光声信号需要不同的时间到达同一像面, 由于光速远大于声速, 因此可以利用时间分辨技术实现三维物体的同时光声层析成像. 实验结果表明, 该成像系统可以同时获得三维物体的不同层面的层析图像.     

用全息干涉术的时间平均法测叶片振动的位移和应力

作者对某压气机叶片的一阶弯曲振动同时拍摄了两张时间平均全息图,两个再现像上各布满了40条清晰的干涉条纹,没有不可分辨的区域。由此可以算出叶片表面上各点的振幅(二维),测量范围达到11λ(λ是激光波长)。在以前的文献中,只能分辨十几级条纹(有的作者还断言20级以上是无法分辨的),振幅测量范围是3λ。本作者从贝塞尔函数的极大值、可见度和相对光场强度等三个方面阐明了分辨出50级或更多条纹的可能性。     

利用记忆效应在光导热塑片上进行二次曝光

光导热塑片——一种新型的全息记录介质,因为它具有很多优点而受到了大家的重视。但是在无损探伤,应力分析等工作中需要记录介质在原位进行二次曝光。因此,光塑片能否进行二次曝光就成了大家所关心的问题。Bellamy等人首次用光塑片实现了二次曝光。他利用光塑片记录了第一张全息图后,不经消像,直接加载进行二次曝光而得到二次曝光干涉图。但并未作任何解释。     

夏天穿浅色薄衣服凉快吗

夏天穿什么样的服装凉快?通常的回答是夏天穿白色衣服凉快。理由是白色衣服在阳光下可使大多数热量反射掉。其实仔细想一下,回答这个问题不是很简单,可从几个方面去回答。一、考虑光与热的透射因素当光和热辐射到一个物体时,其热量有三个去处:一是反射掉了;二是被其吸收掉;三是如果该物体是很薄的半透明物,有一定热辐射能会透过它进入其他物质中。我们可以通过以下实验可以来演示。实验一光与热辐射的能量分布器材:红外线灯、半透明有机板、温度计、黑色有机板。步骤:接通红外线灯,使光照射在半公尺外的半透明有机板上,将另两块黑色有机板一…     

2,5-二甲基呋喃/氧气/氩气低压预混层流火焰燃烧中间物种的鉴定

利用同步辐射真空紫外光电离质谱结合分子束采样技术, 研究了燃烧当量比(Φ)为2.0的2,5-二甲基呋喃(DMF)/氧气/氩气低压预混层流火焰燃烧特征, 得到DMF火焰的光电离质谱和燃烧中间物的光电离效率谱. 将实验测量得到的电离能与文献中的电离能或者利用量子化学从头算(ab initio)方法得到的理论电离能比较, 确定了DMF燃烧中间物种的化学结构. 在DMF火焰中探测到了包括呋喃类、芳香烃、自由基等在内的70多种分子和自由基.     

物光和参考光双加密的数字全息系统

实现了物光和参考光双加密的数字全息加密方法, 并从理论模拟和实验上分别验证了该方案, 其安全性远高于仅加密一束光时的情况. 使用双随机相位加密法加密了原始图像, 并使用随机相位片编码了参考光. 加密后的图像由CCD接收后再使用计算机处理. 此外, 在实验上检测了该系统的信噪比和容错性, 并计算得到系统的密钥长度高达6.3´10¹⁴.     

路面蜃景:热空气的把戏?

路面下蜃景是日常生活中极易见到的现象.长期以来,它被学术界公认为是由于路面空气层温度梯度引起的折射率梯度所形成的一种光的折射现象.但也有一种不同的观点,认为蜃景就是在掠入射条件下的一种镜反射现象.由于缺少合理、定量的证据,公认的光折射理论并没有受到动摇.本文展示了几幅从湖北省武汉市喻家山北路的一段路面上实验拍摄到的蜃景图像,拍摄时间为2009年12月的冬日.同时,采用热电偶测量结果表明,该路表面及其上空气层并无明显的温度梯度.这个实验为质疑下蜃景由温度梯度引起光线折射而形成的理论提供了直接证据.此外,检测发现,发生蜃景反射的道路平面上的临界掠入射角约0.2°,根据瑞利准则,这个角度不能使粗糙面像光滑表面一样将入射光反射.所以,该现象应作为粗糙面散射的一个似镜反射观测效果,并不能从根本上由光在空气层中发生折射来解释.本研究结果表明,这里展示的成像机制和基于观测的分析方法,为认识在粗糙面的掠入射条件下发生的多种散射现象提供了一种有潜力的方法,如在结冰湖面上偶然观测到的亮度异常的上蜃景以及非镜向反射峰值现象.     

具有松动约束悬臂输液管的三维非线性振动

输液管动力学是流固耦合振动力学研究的重要问题之一.悬臂输液管的二维平面振动已经得到较多的研究,但其三维非平面振动,特别是在非线性碰撞约束力下的动力学问题,已有的工作还很少.考虑松动约束及其摩擦力对悬臂输液管的三维非线性振动的影响,建立了系统的非平面动力学控制方程.基于Galerkin法离散后的动力学方程组,研究了内流激励下悬臂管与松动约束的碰撞振动问题,着重分析了输液管在两个垂直坐标方向上的非线性振动行为,以及摩擦系数的大小对管道动力学行为的影响.研究结果表明,松动约束产生的碰撞力可使管道的动态响应行为发生很大变化,在某些流速情形下管道可出现三维概周期运动,流速对管道发生二维周期运动所在平面的方位也有较大影响.对较小的内流速度,管道与约束间的摩擦力对其动力学响应影响较小;对较大的内流速度,摩擦力对管道平面运动的轨迹有一定影响.     

光谱烧孔介质中位相编码的时域全息

光谱烧孔(spectral holeburning)可望使存储密度比光盘提高10~3倍以上而引起各国科学家的重视。它在原来三维空间存贮基础上增加了频率维,突破了三维空间光斑衍射的极限对存储密度的限制。永久光谱烧孔(penistent holeburning)介质中的全息光存储已被证明在超快速光学数据处理和存储领域的光明应用前景。 对于非均匀展宽的吸收光谱烧孔介质,光学信息的存入有两种方法:一种是用单一波长激光进行烧孔写入信息,改变激光波长可以写入多个信息;另一种是全息方式存储,多个信息一次被写入非均匀线宽内。存贮密度取决于非均匀线宽与均匀线宽之比。时域光存贮基于三脉冲光子回波(three-pulse photon echo),即按照与参考光的一定时间延迟关系将携带二进制信息数据脉冲串写入介质,读出过程则是分析相对于读出光同一延迟时刻的光子回波信号的瞬态特性。     

路面蜃景: 热空气的把戏?

路面“下蜃景”是日常生活中极易见到的现象. 长期以来, 它被学术界公认为是由于路面空气层温度梯度引起的折射率梯度所形成的一种光的折射现象. 但也有一种不同的观点, 认为蜃景就是在掠入射条件下的一种镜反射现象. 由于缺少合理、定量的证据, 公认的光折射理论并没有受到动摇. 本文展示了几幅从湖北省武汉市喻家山北路的一段路面上实验拍摄到的蜃景图像, 拍摄时间为2009 年12 月的冬日. 同时, 采用热电偶测量结果表明, 该路表面及其上空气层并无明显的温度梯度. 这个实验为质疑“下蜃景”由温度梯度引起光线折射而形成的理论提供了直接证据. 此外, 检测发现, 发生蜃景反射的道路平面上的临界掠入射角约0.2°, 根据瑞利准则, 这个角度不能使粗糙面像光滑表面一样将入射光反射. 所以, 该现象应作为粗糙面散射的一个似镜反射观测效果, 并不能从根本上由光在空气层中发生折射来解释. 本研究结果表明, 这里展示的成像机制和基于观测的分析方法, 为认识在粗糙面的掠入射条件下发生的多种散射现象提供了一种有潜力的方法, 如在结冰湖面上偶然观测到的亮度异常的“上蜃景”以及非镜向反射峰值现象.     

自参考光彩虹全息术

自参考光全息的最大优点是记录系统抗干扰能力强。本文提出一种自参考光一步彩虹记录系统,如图1所示。表面散射的物体O_1被发散的激光束以较小的入射角照射,在O_1的前方安置透镜L_1,在透镜侧面放置一平面反射镜M,使物体散射光的一部分反     

光子,无所不能的探秘者

美国科学家最近发现,量子中有一种名为“缠绕”的特性,可以被应用来制作量子立体全息图。量子中有一对相互缠绕的光子,不管其相距多远,总是相互反映对方的状况。量子立体全息图正是运用量子这一幽灵般的特性,使我们得以看到隐藏着的事物的三维形象。     

全息胚控制系统初探

1973年,张颖清发现,在第二掌骨侧存在着一个新的有序穴位群,它称为第二掌骨侧全息穴位群,利用这个全息穴位群,建立了第二掌骨侧生物全息诊疗法.目前发现,人体上可以具有诊疗价值的主要全息穴位系统有102个,这些全息穴位系统遵循着穴位全息律.在此基础上他提出了全息胚的概念和理论.本文从控制理论的角度出发,提出了生物全息胚控制问题的非线性分布参数控制系统模型,并将生物全息诊疗法用一组MIMO-DPS(多输入多输出分布参数系统)来描述以及对诊断及治疗给于控制理论的解释.     

近十年来光镊研究的进展

光镊是建立在光的辐射压原理的基础之上的.光压概念的提出源于Newton时代.然而,它的实际应用却是在激光诞生以后才得以实现的.人们首先利用光压原理进行原子俘获等物理学研究.1970年,美国Bell电话实验室的一位学者Ashkin用一束TEM_(00)Gauss光束在垂直于光传播方向上束缚了水中乳胶微粒.这一实验的成功将辐射压的应用从原子量级扩展到了微米范围,奠定了光镊的研究基础.之后,Ashkin又设计了双光束光学势阱,初步实现了光镊的雏形.1986年Ashkin把单束激光引入高数值孔径物镜形成了三维光学势附,并证明了这种光     

基于带限信号恢复算法的近场声全息分辨率增强方法

提出了一种基于带限信号恢复算法的近场声全息空间分辨率增强方法. 该方法利用实测全息面声压信号的波数域带限特性, 采用带限信号恢复算法——Papoulis- Gerchberg方法(PGA)对全息面声压信号进行插值, 从而等效地增加了全息面声压数据, 减小了测量间隔, 一定程度上恢复由于测量间隔太大而损失了的高波数成分, 从而有效地提高了全息图像的分辨率. 单点激励固支板声全息实验表明, 该方法可以有效提高近场声全息图像的分辨率.     

光子:无所不能的探秘者

据英国《新科学家》杂志报道,美国科学家最近发现,量子中有一种被称为“缠绕”的特性,可以被应用来制作量子立体全息图。量子中有一对相互缠绕的光子,不管其相距多远,总是相互反映对方的状况。量子立体全息图正是运用量子这一幽灵般的特性,使我们得以看到隐藏着的事物的三维形象。     

双掺杂LiNbO3:Fe:Cu晶体中的漂白效应及其非挥发性全息存储

首次观察到了双掺杂LiNbO3:Fe:Cu晶体中的漂白效应,并利用该效应实现了非挥发性全息存储.不同于通常的双掺杂铌酸锂晶体中观察到的光色效应,LiNbO3:Fe:Cu中的光致吸收率的变化呈现漂白效应,即当该晶体被紫外光照射后对可见光的吸收减少.基于这种漂白效应,提出并实验研究了一种新的记录方案以实现非挥发性全息存储.该方案包括两束相干红光的记录以及均匀紫外光和单束相干红光的固定等两个主要过程.实验结果表明,怍为一种新的物理机制,漂白效应可以实现非挥发性全息存储并具有高记录灵敏度和低光致散射噪声等特点.     

凝聚相分子振动量子拍的20fs时间分辨光谱实时观测

冲击相干振动光谱是以脉冲宽度比分子振动周期短的飞秒激光作为激发光源的一种光谱学实验方法,通常是以泵浦-探测实验装置为基础,可以实时观测与电子基态或激发态相耦合的分子振动动力学过程.中国科学院物理研究所以小于20fs,550～700nm光谱范围内可调谐的非共线光参量放大器为光源,建立了一套冲击相干振动光谱学实验装置,并以染料分子Oxazine720的甲醇溶液为样品进行了实验测试.实验中样品被泵浦光脉冲激发后在电子基态形成振动波包,并观测到振动波包在电子势能曲面上运动所形成的振动量子拍信号.经分析有两个分子振动模式被激发,其振动频率分别为592与678cm-1,所对应的振动周期分别为56.3与49.2fs.