光的衍射|“闪瞎眼的光芒”背后的物理知识( 三 )



光谱 | 来源:cwwz.net
基于以上计算 , 我们再看一下星芒的“庐山真面目” 。 众所周知 , 可见光波段是从380nm到750nm左右 。 假设一个光源可以同时发出在可见光波段范围内的750nm的红光、530nm的绿光以及400nm的紫光 , 那这个镜头下这个光源周围的衍射图样由内而外的每一级条纹 , 都将是一个从最中间多种光混合区域 , 逐渐变化到紫色-绿色-红色的彩色条纹 , 也就是一个个五彩斑斓的星芒 。

光的衍射|“闪瞎眼的光芒”背后的物理知识
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光圈及其系数 |来源:photo.popart.hk
相机镜头内的光圈通常为多边形 , 当我们用相机进行拍摄时 , 入射光线经过光圈时 , 就会沿着光圈的边缘发生单边衍射 , 然后在接收屏上就形成了带有很多“耀眼光芒”的衍射条纹图样 , 这些耀眼光芒即星芒 。

光的衍射|“闪瞎眼的光芒”背后的物理知识
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镜头结构 | 来源:zhidao.baidu.com
可能你要问了 , 如果光圈是圆形的 , 会不会产生星芒呢?当然不会了 , 和圆孔衍射一个道理 , 如果光圈是完美的圆 , 则星芒会消失 , 取而代之的则是一个个同心的衍射环 。 这也是由光的衍射特性所决定的 。
当然 , 由于光圈的构造问题:光圈一般都是由多个叶片所组成的 。 通过改变叶片的组成 , 来决定透过光圈、被相机感光元件(CCD或CMOS)接收到的光的多少 。 所以 , 用相机拍摄太阳这类远光源或者使用小光圈拍摄时 , 则大概率会产生星芒;而且 , 星芒还是偶数个哦 。
眯眼打开新世界
还有一个相似的现象 。 当我们文艺、深情地抬起头 , 却被那并不柔和的灯光刺痛了双眼;而当我们迅速的眯起双眼之后 , 在眼睛周围 , 却拉出一条条长长的光线 。 这又是怎么了呢?

光的衍射|“闪瞎眼的光芒”背后的物理知识
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镜头和人眼 | 来源:[1]
【光的衍射|“闪瞎眼的光芒”背后的物理知识】不难猜测 , 这也是因为光的衍射 。 假设人的眼睛和镜头的光圈一样 , 如果都比作光的衍射实验中的小孔的话 , 那人眼睛系统的视网膜 , 就和相机系统里镜头后的屏幕一样 , 可以看作是光屏了 。
所以 , 当眼眯成了一条线 , 上下眼皮就构成了一个狭缝 。 在我们精密的视觉系统里 , 就也发生了光的衍射现象 。 因此 , 在眼睛周围 , 尤其是上下两个方向 , 就会拉出一条条长长的光线 。
最后 , 小编提醒各位小伙伴:灯光、阳光会比较强 , 长时间的太阳、强光的直射 , 不仅可能会给相机感光元件带来损害 , 对眼睛的刺激和伤害更大 。 所以光圈调好、墨镜戴牢 , 不直视它们更好!

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