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我拍摄的物体是一辆红色有金属质感的玩具小汽车(见图11.7)。之所以用红色金属质感的物体,是因为它强烈地反射红色激光,如果用毛绒玩具或者其他颜色(如蓝色)物体的话,反射光就会很弱,从而最终成的全息像就会暗淡无光。
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图11.7 红色玩具小汽车
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拍摄时可以按照图11.5的方式摆放激光、小车和全息底片。这种拍摄方式做成的全息照片称为“反射式全息”(Reflection Hologram),因为观看时激光是从底片上反射以后进入人眼的。信用卡上的小鸟也是一种反射式全息。由于某些“历史”的原因,我制作了另外一种被称作“透射式”的全息照片(Transmission Hologram)。其实两者原理完全一样,只要把激光、小车和全息底片三者的位置稍做调整即可(见图11.8和图11.9)。很多卓越的工程师和科学家深入理解了全息技术的原理以后,还创造性地发展了其他很多种全息拍摄方式,包括本章开始提到的彩虹全息。
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图11.8 透射式全息照片拍摄过程(俯视图)
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图11.9 透射式全息照片的观看(俯视图)
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拍摄中,由于全息底片对红光敏感,整个过程必须在比较暗的房间里进行,就像冲洗照片必须在暗室里一样。如果需要照明的话,可以用一盏蓝色的小LED灯,在只有蓝光照明的环境中,全息底片成了瞎子,从而保护了底片中的感光材料。如果没有蓝色灯,可以用蓝色的记号笔把一个白色LED小灯涂成蓝色。我的一位朋友在手机上下载了一张只有蓝色的图片,然后用这个来充当照明灯,也是很好的。
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在将全息底片从它的遮光包装之中取出之前,我们要做一个小的支撑架,可以使底片(用一块7.5cm×5cm的纸片模拟)与地面大约成80°角。这个角度没有严格要求,只要能把底片稳定地斜靠在上面就可以了(见图11.10)。支撑柱可以涂成深色,或选择表面不易反光的材料,减少在拍摄中反射激光到底片上。
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图11.10 固定全息底片的支架
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接下来是选择拍摄物体和拍摄地点,拍摄物要能强烈地反射红光,如图11.7中的红色小车,其大小应比底片小,这样才能完整地被记录在底片中。拍摄地点除了比较暗以外,还应比较安静,没有人走动。因为底片最终要记录的条纹间距在600nm左右,如果有人在拍摄现场讲话,声波引起拍摄装置的振动都有可能足以使这些精细的条纹左右移动,从而使底片不能记录下稳定的干涉条纹,最终导致全息照相失败。为避免这个问题,可以将这套拍摄装置放在地板上(而非桌子等轻易可以移动的物体上),并用一块橡胶垫隔离地板的振动。
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下一步是调整激光、小车和底片之间的相对位置。用一张纸片(7.5cm×5cm)模拟底片,如图11.11所示,拧下激光器的铜套使得激光散开,激光器摆放的位置应该使得小车和纸片都能刚好被照亮。
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图11.11 调整位置
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调整妥当以后,挡住激光,为放入真正的底片作准备,如图11.12所示。这个步骤中可以等待几分钟,使二极管温度稳定下来,从而激光频率更加单一,有助于形成稳定的干涉条纹。要注意测试一下放入和拿开激光挡板时不会引起激光器或其他部件可以察觉的移动。
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图11.12 等待激光温度稳定
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激光持续点亮几分钟,并确保室内的安静和黑暗以后(除了微弱的蓝色灯光),将密封的全息底片取出,为了不在底片上留下指纹,应捏住底片的边缘。全息底片实际上是一块薄玻璃粘在一块厚玻璃上,感光物质在两块玻璃之间。将薄玻璃所在的那一面朝向远离激光的方向,然后将底片轻轻靠在支架上(见图11.13)。稍候10s,等微小的振动衰减,然后轻轻移开激光挡板,此时,底片中的化学反应就开始进行了。这个曝光过程大约需要10min(曝光时间宜长不宜短,保险起见,可以曝光15min)。拍摄者可以轻轻离开拍摄的房间,10min之后再回来查看。注意离开时不要引起可以察觉的声音,不要漏进室外光。10min之后,生米煮成熟饭,感光材料不再会发生变化。这时就不用担心其他光线或者振动的问题了。
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图11.13 拍摄过程中
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