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title: "Gabor：把参考波一起拍进去"
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last_modified: "2026-10-22"
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[干涉怎样记录与量长](https://sandboxphysics.com/zh/stories/probe-evidence/#interference)

装置 · 观测 · 推断

# Gabor：把参考波一起拍进去

Sandbox Physics · 2026-10-22

只记录强度的底片，后来怎样再现波的方向与曲率？

1. 物光与相干参考光
2. 干涉曝光
3. 显影后的光学记录
4. 照明再现

波前再现需要光学记录及规定的再现光；这里没有在空中自行发光的悬浮图像。

## 交叉项把相位关系留下来

普通照片记录强度，通常丢掉了反向传播物光所需的相位。Gabor 在曝光时加入已知相干参考波，让相对相位影响干涉条纹。

把物光与参考光的场幅归一化，使模平方对应强度。下式把曝光强度拆成物光、参考光的背景与两个交叉项，星号表示复共轭。记录留下的是相对参考波的相位关系，没有测出脱离参考的绝对相位。

$$
I=|O+R|^2=|O|^2+|R|^2+OR^*+O^*R
$$

来源：[2]

## 最初要解决的是电子显微问题

Gabor 希望绕过电子透镜的限制，因而发展波前再现；早期光学演示采用滤过的普通光。1971 年讲稿接着追踪激光及离轴记录带来的转变。

不能据此说历史上的全息实现一概需要激光。物理要求是足够的空间、时间相干性，合适的几何与记录分辨率；激光让许多实用安排容易得多。

来源：[2] [1]

## 再现是另一次真实光学过程

显影后，记录图样调制再现光。在线性薄记录近似下，匹配参考光可以产生物光项，同时也有共轭像与背景。观察者收到带方向信息的波，因而可能看到视差或重新调焦。

这项近似要求记录响应合适。饱和、有限像素或颗粒尺寸、波长不匹配及机械运动，都可能破坏再现。画一个漂亮三维物体，并不能证明已经完成曝光到再现的链条。

来源：[2]

## 孪生像解释了早期困难

同轴记录会让共轭贡献重叠，同时出现的像妨碍直接解释。离轴参考把不同项挪到不同角度或空间频率区，才可用适当滤波分开。

分离也要花掉记录带宽。参考角越大，条纹越细；有限采样与数值孔径限制视场和分辨率。全息借干涉保留相位信息，并没有消除这些仪器限制。

来源：[2]

## 把条纹与再现像放在一起看

成对阅读 Gabor 的记录图与再现图。进入所链工作室后，改变参考几何，同时看存下的干涉和再现结果。要检验的是：后者是否确实由前者改变而来，采样限制又在哪里。

来源：[2]

## 接着探索相关模型

每个入口都说明已有模型能解释什么，以及历史测量还多了哪一步。

### [沿记录走到再现](https://sandboxphysics.com/zh/labs/holography-studio/)

比较干涉记录与再现波。

数值教学模型没有实际显影乳剂，也不复现历史曝光。

## 来源与阅读说明

核读链接中的托管原讲稿；薄记录说明采用明确的线性近似，本文未对历史全息图作数值重建。

1. [Nobel Foundation, Laser: historical award context](https://educationalgames.nobelprize.org/educational/physics/laser/facts/history.html)

   核读机构年表中 1964 年获奖人与 Maiman 1960 年工作激光器的归属；不采用其中简化的全息描述。

2. [D. Gabor, Holography, 1948–1971, Nobel lecture (1971)](https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/gabor-lecture.pdf)

   核读托管原讲稿中记录、再现及孪生像段落；官方 PDF 返回 403。 [阅读托管原稿](https://fahrplan.events.ccc.de/congress/2008/Fahrplan/attachments/1192_gabor-lecture.pdf)

[探针、光与测量：读懂证据](https://sandboxphysics.com/zh/stories/probe-evidence/) [Michelson：把条纹数变成长度](https://sandboxphysics.com/zh/stories/probe-evidence/michelson-fringes-and-length/) [Lippmann：颜色怎样写进底片深处](https://sandboxphysics.com/zh/stories/probe-evidence/lippmann-recorded-colour/)