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在生活中我們可以注意到,當我們觀察一個光源時,會很明顯的看到發出的光呈“十字型”或“準菱形”(如圖1、2),這是為何?
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  • 1 # 科學重口味

    這個問題有意思,搶答!

    首先,要明白這個問題,先要了解什麼是光的衍射。

    我們知道光是沿直線傳播的,但很神奇的是,當光遇到障礙物時,如一個小孔,一個縫隙時,就會表現出波的屬性,偏離原來的直線傳播路徑,就像下面的這張圖片一樣。

    我們所知道的小孔成像就是衍射的一種表現形式。

    當圓孔很大時,你是看不到圖中小孔另一側倒立的蠟燭光的,但當小孔足夠小時,衍射發生了,你看到了倒立燭光。我們課本上的小孔成像試驗可能就到此為止了,實際上,如果繼續縮小那個小孔,你還可能看到下面的這種樣子:

    紅色鐳射的圓孔衍射成像。

    明白了衍射,然後我們再說說相機的光圈,光圈是用來控制相機鏡頭進光量的多少的。你可以把它想象成小孔成像中的小孔。

    那麼,如果光圈是圓孔的話,晚上如果我們用相機拍出的路燈可能是類似於上面的鐳射圖案,一圈一圈的。

    但實際上卻是這樣的:

    為什麼呢?

    原因就在於相機的光圈本身就不是圓形的,而是下面這樣的:(f值越大,光圈越小)

    這種規則的六邊形光圈,所產生的衍射效果就是相片中的效果。因為光會受到六個邊的阻礙,就會以每條邊為依靠,進行衍射,出現的正好是相片中的效果。

    明白了光圈,那就很好解釋,為什麼我們眼中的光源會出現那種“星芒”效果啦。

    因為我們的瞳孔與光圈類似,當它收縮到足夠小時,就會出現光的衍射,而衍射的效果,就是我們看到的“星芒”了。

    這樣你應該明白了吧?

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