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自带射线的脉冲星
有一次晚上跟几个朋友在外面玩,看到不错的夜景,大家纷纷都拿出手机来拍照 。拍出来之后一对比,有各种不同的效果,除了因手机摄像头性能差异导致的效果不同之外,大家还发现,有的人拍的灯就是一个点 , 而有的人拍出来,灯的两侧都分别拉了一条长长的线,严重的几乎贯穿整个照片 。
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路灯两边拉了长长的两条线
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路灯是一个亮点
看到大家对此表示疑惑,当时我对拍的照片没有长线的朋友说,你用手抹一下镜头再照试试看 。那个朋友照做了,果然拍出来的灯两侧拉了一条长长的亮线 。我继续拍的照片有长线的朋友说你用干纸巾仔细擦一下镜头再拍试试看,他们擦干净镜头之后再拍,果然灯就是一个亮点,长线消失得无影无踪 , 整个照片也清楚了许多 。
大家觉得神奇之余,当然要继续刨根问底:“这是为什么捏?”当时我给出了一个解释:手指抹镜头的时候,手指上的汗液在镜头上形成了一层粘液膜 。因为手指表面有微观的起伏,因此这层粘液膜并不是光滑的 , 而是一条一条挨得很近的细粘液条 。这些粘液条覆盖在镜头表面,就形成了一个光栅,光栅能将光线沿着垂直于条纹的方向进行衍射,通俗说就是将光线沿垂直于条纹的方向散开,因此就形成了一条与手指抹镜头的方向垂直的光线 。
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光栅衍射
我解释完之后,大家纷纷点头 , 并且发出“哦”的声音,但多数人眼神告诉我并没有搞清楚是怎么回事 。
第二天晚上,我仔细思考了这个问题,并且又重复了前一天晚上的实验,还找来光栅作为对比 。对比实验发现,尽管用手抹镜头和光栅一样都让灯产生了长条光线,但两者并不完全相同 。光栅产生的灯按照一定间隔重复排开,而且呈现很多种颜色,而手抹过的镜头只有一条光线,并不呈现重复的灯影像,虽然也能看到七彩光,但并不是太明显 。这是为什么呢?这一点想了很久也没有想明白 。
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各种光栅
后来借助显微镜分别仔细观察了光栅和手抹过的镜头,终于弄清楚了两者差异的原因 。在显微镜下看,光栅条纹排列整齐而且条纹之间间距完全一致 。而手抹过的镜头上面的粘液线则完全没有那么规则,有的粗,有的细,间距也非常随机 。看到这些,前面描述的情况就迎刃而解了:条纹间距相同的光栅会非常精准地将光线衍射成等距离重复的像,而这些像之间的距离是由光栅条纹间距决定的,条纹间距越?。?衍射角度就越大,透过光栅看到的像距离就越宽 。而手抹过的镜头则相当于间距杂乱无章的光栅,虽然也能产生衍射效应将光线沿垂直方向散射开 , 但因为间距杂乱无章,所以也就无法看到精准重复的像,这就好比将很多个间距不同的光栅衍射后的像叠在一起,最后形成的肯定是一条连续的光线 。
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透过光栅拍摄的效果
有经验的摄影师经常会利用光的衍射来获得一些特殊的效果 。例如以下两张照片,灯光和星星都闪着耀眼的星芒,是不是很酷?而且有的是四条 , 有的是六条,感觉非常梦幻 。那这些照片是怎么拍出来的呢?
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