作者Muscovy (三分熟的闹钟)
看板Physics
标题Re: [请益] 请问这算是绕射吗
时间Fri Dec 3 06:31:14 2010
※ 引述《kusoayan (玮哥)》之铭言:
: 今天物理课做实验
: 原本是做光的干涉和绕射的
: 後来太无聊就在玩灯泡
: 发现了下面这两张图
: http://ppt.cc/~GGh
: http://ppt.cc/o8kr
: 在手指的中间部份
: 有部份的肉看不到 而是被很亮的光盖过去
: 请问这是因为绕射的原因吗 ?
: 我自己觉得是绕射
: 拿了照片去问老师 老师也回答我是绕射
: 可是旁边的同学觉得不是绕射
: 他的说法是因为光的波长那麽小 要产生绕射应该很不容易
: 我觉得他说的好像还蛮有道理的
: 但如果不是绕射的话是什麽原因造成的呢
: 是因为强光视觉疲劳吗 ?
有时候字写太少还真的是容易有误会. Orz
跟光的绕射有关的性质是这样: 人间处处有绕射. O_o
问题是我们要在什麽情况下才有办法看到这个现象?
譬如说, 用手指头夹成一个狭缝的实验好了...
这个实验其实有绕射, 可是我们要怎麽观察到绕射的现象?
很简单, 重点在距离; 理论上要对绕射的数学形式有点概念.
不过实验不难, 请把拇指跟食指轻轻扣住对准光源, 越轻越好...
放到右眼前, 越近越好, 左眼闭起来, 右眼放轻松.
光源没什麽限制, 高兴的话甚至可以用桌面反光; 但是视力要够好. :D
如果操作正确, 指缝间会有亮纹跟暗纹排列的图形.
那是道道地地的绕射... :P
慢慢往远处移动, 还可以发现手指离眼睛的某个距离, 条纹更明显.
然而然而, 这种条纹的形式, 跟普物课本所写的有点不太一样.
可以试试看: 把灯光下的手指头狭缝, 移到桌面上.
指缝间看不到那些亮纹暗纹, 奇怪吧?
绕射实验明明都是投影在一面墙壁上给大家看的...
那是因为这种绕射条纹要经过透镜聚焦才会出现──就是眼睛.
不然的话, 要退到无穷远处才看得到绕射条纹. o_O
那些条纹也很有趣, 某些条件下其实是手指头狭缝的二维傅立叶转换.
而研究这些条纹也是一门课, 叫做傅立叶光学...
在传统光学里算很热门的学问. :D
为什麽手机上面的镜头可以做那麽扁?就是这种绕射的应用.
然後说到「波长长短」, 在这种绕射下并不太重要.
光源的波长还是会影响图案, 可是因为绕射图案成像在无穷远处.
所以只要用来聚焦的透镜够好, 就看得到图案.
那我们再回到原本的问题.
刚刚所观察到的「手指头绕射」, 其实绝大部分的变因在镜头.
就是用来做实验的那颗眼睛. :D
如果戴眼镜的话, 可以试试看把眼镜摘下来, 其他都不要动...
仔细观察指缝间的条纹, 条纹数目是会变的.
还有另一个重点, 当用的是相机, 而不是眼睛的时候.
相机的构造上有个光圈, 它也是「边缘很锐利的障碍物」.
所以光线通过光圈的时候一样有绕射(通常会变成光圈的形状. )
而这是大部分镜头拍光源会拍出怪东西的罪魁祸首.
http://ppt.cc/~GGh
照片中的灯泡, 会出现像日出的图案, 其实就是光圈绕射的结果.
刚刚的手指头实验还可以发现, 离眼睛太远的时候绕射条纹会消失.
那是因为白光里有各种单色光绕射, 远离眼睛之後各色误差就大.
然後叠在一起, 红光该暗的地方, 其他颜色的光可能会亮起来.
所以白光下这种绕射图案, 对於手指头到眼睛这一段光路是很挑的! :D
总之日常生活中看到两个物体靠在一起, 光影有变化.
那些现象通常跟绕射无关......十成有九可以用几何光学解释.
把手指头狭缝拿来乱看的时候, 也几乎都是眼球成像的误差在作怪.
(可以靠眼睛调整清晰度的图案, 就是眼球成像的问题. )
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新诗练习:新鲜。踩破初春里的狗大便;不经意的沧桑,满溢着嫩黄的喜悦。
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◆ From: 140.112.218.110
1F:推 a80481ivan:人间处处有绕射XD~ 12/03 10:26
2F:→ kevin60405:可是师大讨论区的黄教授提到 手指头当狭缝看到的一条条 12/05 12:47
3F:→ kevin60405:黑线微绕射现象 12/05 12:47
4F:→ Muscovy:没错啊, 是绕射... 可是只有某些特殊的距离下看得到. 12/06 17:39
5F:→ Muscovy:那个就是我在本文内提到的傅立叶光学啦. O_o 12/06 17:40