推 a80481ivan:人間處處有繞射XD~ 12/03 10:26
→ kevin60405:可是師大討論區的黃教授提到 手指頭當狹縫看到的一條條 12/05 12:47
→ kevin60405:黑線微繞射現象 12/05 12:47
→ Muscovy:沒錯啊, 是繞射... 可是只有某些特殊的距離下看得到. 12/06 17:39
→ Muscovy:那個就是我在本文內提到的傅立葉光學啦. O_o 12/06 17:40
※ 引述《kusoayan (瑋哥)》之銘言：
: 今天物理課做實驗
: 原本是做光的干涉和繞射的
: 後來太無聊就在玩燈泡
: 發現了下面這兩張圖
: http://ppt.cc/~GGh
: http://ppt.cc/o8kr
: 在手指的中間部份
: 有部份的肉看不到 而是被很亮的光蓋過去
: 請問這是因為繞射的原因嗎 ?
: 我自己覺得是繞射
: 拿了照片去問老師 老師也回答我是繞射
: 可是旁邊的同學覺得不是繞射
: 他的說法是因為光的波長那麼小 要產生繞射應該很不容易
: 我覺得他說的好像還蠻有道理的
: 但如果不是繞射的話是什麼原因造成的呢
: 是因為強光視覺疲勞嗎 ?
有時候字寫太少還真的是容易有誤會. Orz
跟光的繞射有關的性質是這樣: 人間處處有繞射. O_o
問題是我們要在什麼情況下才有辦法看到這個現象？
譬如說, 用手指頭夾成一個狹縫的實驗好了...
這個實驗其實有繞射, 可是我們要怎麼觀察到繞射的現象？
很簡單, 重點在距離; 理論上要對繞射的數學形式有點概念.
不過實驗不難, 請把拇指跟食指輕輕扣住對準光源, 越輕越好...
放到右眼前, 越近越好, 左眼閉起來, 右眼放輕鬆.
光源沒什麼限制, 高興的話甚至可以用桌面反光; 但是視力要夠好. :D
如果操作正確, 指縫間會有亮紋跟暗紋排列的圖形.
那是道道地地的繞射... :P
慢慢往遠處移動, 還可以發現手指離眼睛的某個距離, 條紋更明顯.
然而然而, 這種條紋的形式, 跟普物課本所寫的有點不太一樣.
可以試試看: 把燈光下的手指頭狹縫, 移到桌面上.
指縫間看不到那些亮紋暗紋, 奇怪吧？
繞射實驗明明都是投影在一面牆壁上給大家看的...
那是因為這種繞射條紋要經過透鏡聚焦才會出現──就是眼睛.
不然的話, 要退到無窮遠處才看得到繞射條紋. o_O
那些條紋也很有趣, 某些條件下其實是手指頭狹縫的二維傅立葉轉換.
而研究這些條紋也是一門課, 叫做傅立葉光學...
在傳統光學裡算很熱門的學問. :D
為什麼手機上面的鏡頭可以做那麼扁？就是這種繞射的應用.
然後說到「波長長短」, 在這種繞射下並不太重要.
光源的波長還是會影響圖案, 可是因為繞射圖案成像在無窮遠處.
所以只要用來聚焦的透鏡夠好, 就看得到圖案.
那我們再回到原本的問題.
剛剛所觀察到的「手指頭繞射」, 其實絕大部分的變因在鏡頭.
就是用來做實驗的那顆眼睛. :D
如果戴眼鏡的話, 可以試試看把眼鏡摘下來, 其他都不要動...
仔細觀察指縫間的條紋, 條紋數目是會變的.
還有另一個重點, 當用的是相機, 而不是眼睛的時候.
相機的構造上有個光圈, 它也是「邊緣很銳利的障礙物」.
所以光線通過光圈的時候一樣有繞射（通常會變成光圈的形狀. ）
而這是大部分鏡頭拍光源會拍出怪東西的罪魁禍首.
http://ppt.cc/~GGh
照片中的燈泡, 會出現像日出的圖案, 其實就是光圈繞射的結果.
剛剛的手指頭實驗還可以發現, 離眼睛太遠的時候繞射條紋會消失.
那是因為白光裡有各種單色光繞射, 遠離眼睛之後各色誤差就大.
然後疊在一起, 紅光該暗的地方, 其他顏色的光可能會亮起來.
所以白光下這種繞射圖案, 對於手指頭到眼睛這一段光路是很挑的! :D
總之日常生活中看到兩個物體靠在一起, 光影有變化.
那些現象通常跟繞射無關......十成有九可以用幾何光學解釋.
把手指頭狹縫拿來亂看的時候, 也幾乎都是眼球成像的誤差在作怪.
（可以靠眼睛調整清晰度的圖案, 就是眼球成像的問題. ）
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新詩練習：新鮮。踩破初春裡的狗大便；不經意的滄桑，滿溢著嫩黃的喜悅。
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