帕松光斑

生活科學趣談

帕松光斑 是由於 菲涅耳繞射 而出現在圓形物體陰影中心的亮點,當平行入射光照射在圓形障礙物上而平面波的波前抵達障礙物的邊緣時,位於邊緣處的波前可視為獨立子波源而各自發出球面波,這些邊緣上的所有點波源所發出球面波的波峰(或波谷)會同時抵達障礙物後方的中心軸上,因此該處的干涉波會產生最大的振幅,稱為相長干涉(建設性干涉),從而形成明亮的Arago點。 另外,在圓形障礙物的陰影邊界也會出現一環亮圈(common interference rings),這也是相長干涉所形成

使用一般的雷射筆就能呈現這種繞射現象

如果能在雷射筆前端再加一個光束擴大器(beam expander),效果會更好

雷射筆也可以拿來測量細微物體或孔縫的大小

生活中隨處可見繞射現象

以照相為例,當光圈越小時繞射現象就會越明顯,因此星芒會拉的越長。拍攝此影片的攝影機其調整光圈大小的葉片數為4片,因此拍照時就會拉出4條星芒。同理,光圈葉片數6片的相機就會拉出6條星芒。至於無法調整光圈大小的手機,由於其光圈形狀是圓形,其拍出來的效果就不像是星芒而比較接近人眼所見的多叉光芒。透過此影片,可以比較車燈未透過旗幟之前的星芒與透過旗幟之後的方孔繞射圖樣之差異。

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雷射筆還能這麼玩↓

雷射筆顯微鏡