為什麼這篇雙狹縫繞射實驗報告鄉民發文收入到精華區：因為在雙狹縫繞射實驗報告這個討論話題中，有許多相關的文章在討論，這篇最有參考價值！作者j0958322080 (Tidus)看板Physics標題[問題] 用頭髮做繞射實驗時間Tue...
雖然直接利用 Barbinet's principle 可以說明是單狹縫圖形，實際上也是。
可是如果以點光源來看，在頭髮的兩側有兩個點光源，
所以應該是雙狹縫的圖形，這樣解釋哪裡錯了呢??
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Fw: [問卦] 電影：決勝21點的機率問題 https://goo.gl/2BpbB7 #1MfN3FgZ (joke)
→ yeebon: chx64的1/2悖論真的很經典呢07/22 16:41
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推 zealeliot: 感覺應該算多狹縫 左右兩邊會有非常多光源干涉 06/13 22:22
→ j0958322080: 我做出來是只有單狹縫的圖形 06/14 00:31
→ Vulpix: 一排頭髮就是最早的光柵。 06/14 01:03
→ j0958322080: 我只用一根 06/14 01:34
推 Panthalassa: 可以約略視為"狹縫寬度很寬的雙狹縫" 06/14 03:33
→ Panthalassa: 如此一來，條紋將會是雙狹縫跟單狹縫的解相乘 06/14 03:35
→ Panthalassa: 至於雙狹縫單狹縫誰明顯、誰主導，則依據狹縫間距與 06/14 03:36
→ Panthalassa: 狹縫寬度的比例決定 06/14 03:36
→ Panthalassa: 頭髮的例子就是：頭髮寬度跟點光源寬度的比例 06/14 03:37
→ Panthalassa: 圖是一個例子，雙狹縫條紋在單狹縫包絡下 06/14 03:39
→ j0958322080: 頭髮應該不會算很寬的雙狹縫吧?? 06/14 15:13
推 Panthalassa: 端看你點光源大小？ 06/15 01:35
→ Panthalassa: 如果點光源大，個人認為不會有繞射 06/15 01:36
→ j0958322080: 怎樣叫做大 06/15 08:29
推 Panthalassa: 相對頭髮寬度啊 06/15 16:19
→ Panthalassa: 比起頭髮寬度大很多，效果就跟幾何光學差不多，只有 06/15 16:20
→ Panthalassa: 頭髮陰影了吧 06/15 16:20
→ Panthalassa: 不如你把你實驗的素材、尺度、結果都描述的更清楚一 06/15 16:21
→ Panthalassa: 點，我們不用在這邊猜測，你也不用在那邊應該 06/15 16:21
→ j0958322080: 素材就上課或是報告用的綠光雷射，頭髮用自己的 06/15 17:01
→ j0958322080: 結果只有單狹縫的圖形 06/15 17:01
→ crazyjonas: 再看看Barbinet's principle的意思吧 06/15 19:22
→ j0958322080: 我是想直接從干涉的角度去看這問題 06/15 20:40
噓 Panthalassa: 平衡，既然你都說是兩個點光源了，而兩個光源大小相 06/16 01:28
→ Panthalassa: 對光源間距都較寬，那不就是較寬的雙狹縫嗎？？或是 06/16 01:28
→ Panthalassa: 說兩個繞射光源相干涉 06/16 01:28
→ Panthalassa: 你想從干涉的角度想，並不代表條紋的成因就一定有干 06/16 01:29
→ Panthalassa: 涉啊？無法接受繞射的原因是？ 06/16 01:29
→ Vulpix: 我也拿了我的頭髮和一臺紅光雷射做了實驗，儀器的規格應該 06/16 01:56
→ Vulpix: 偏向只有雙狹縫條紋形式。單狹縫的寬度拿下去算，很明顯不 06/16 02:02
→ Vulpix: 符合所見啊。 06/16 02:02
→ j0958322080: 所以我前面問怎樣叫做較寬的狹縫 06/16 06:10
→ Panthalassa: 呃...你可以帶寬度跟間距進去算相位，就知道條紋的理 06/16 09:59
→ Panthalassa: 論結果，寬不寬就端看那個比例，我前面也就講過了。 06/16 09:59
→ Panthalassa: 所有狹縫都一定有寬度，有寬度就會有繞射現象，只是 06/16 10:00
→ Panthalassa: 相對干涉效應多或少罷了，這都是可以算出來的，並不 06/16 10:00
→ Panthalassa: 難... 06/16 10:00
→ j0958322080: 所以我一直再問到底怎樣的比例叫做寬 06/16 10:35
→ Panthalassa: 天啊，這沒辦法算嗎XD 我算一下請稍等 06/16 15:22
→ Panthalassa: 有錯請指正，總之可看出，d 趨近0才能將繞射完全抹除06/16 15:35
→ Panthalassa: 。至於干涉繞射等條紋間距，則分別由 d+w 與 d 控制06/16 15:35
→ j0958322080: 我是用綠光做實驗看到是單狹縫圖形，這樣感覺應該是06/16 15:42
→ j0958322080: 跟光的波長關係比較大的樣子，因為之前都用綠光用不 06/16 15:42
→ j0958322080: 同的頭髮看到幾乎都是單狹縫的圖形，沒用過紅光06/16 15:42
→ Vulpix: 不可能。我這臺紅光波長也才635nm、一般綠光雷射波長應該06/16 15:48
→ Vulpix: 跟葉綠素顏色差不多約550nm，才差不到1.3倍，不可能有那麼06/16 15:48
→ Vulpix: 巨大的差異。06/16 15:49
→ j0958322080: 但如果從barbinet principle 來看應該是單狹縫吧06/16 16:05
→ Vulpix: 雖然沒仔細去算，但是我覺得合理的解釋是：入射光是圓形平06/16 16:30
→ Vulpix: 面波，在其直徑上放一根頭髮，在直徑端點附近的尺度因與頭 06/16 16:32
→ Vulpix: 髮接近，所以頭髮兩側的光的干涉現象被觀察到。但在遠離端 06/16 16:36
→ Vulpix: 點的地方則是障礙物(頭髮)幾乎不阻礙光的行進以致屏幕上還 06/16 16:37
→ Vulpix: 看得到原本的大光點。這個想法的理由基於：暗紋位置並不隨 06/16 16:38
→ Vulpix: 距離端點遠近而有差異，所以控制暗紋位置的只能是頭髮寬，06/16 16:39
→ Vulpix: 即狹縫間距。至於繞射現象當然有發生，只是狹縫寬連續變化06/16 16:41
→ Vulpix: 使得繞射暗紋被其他繞射的亮區吃掉而不易發現。大概吧。06/16 16:42
噓 Panthalassa: j大怎麼一直用感覺呢XD 樓上蠻有道理，遠離障礙物不 06/16 18:29
→ Panthalassa: 受影響，可以在實驗中調整屏幕距離看出 06/16 18:29
→ j0958322080: 沒感覺啊，我做出來就是單狹縫，你的推導又不能解釋 06/16 19:06
→ j0958322080: 而且我都告訴你儀器了，自己做一次不就知道還要算？ 06/16 19:08
※ 編輯: j0958322080 (27.246.132.180), 06/16/2017 19:08:36→ j0958322080: 再來你一直說比例你也沒說d/w要多少才可以啊 06/16 19:12
→ Panthalassa: 手邊沒有雷射真是抱歉，另外w/d的問題...唉..我都列 06/16 19:45
→ Panthalassa: 出解析式你還覺得那會得到某個區間的話我也沒辦法了 06/16 19:45
→ Panthalassa: ，實際數字多少帶進去好像有困難？ 06/16 19:45
噓 Panthalassa: 推導不能解釋？這更謎了，w帶遠小於d，代倍角公式就 06/16 19:48
→ Panthalassa: 得到單狹縫了，還在那邊感覺XD 06/16 19:48
→ j0958322080: 你解釋不了用紅光是雙狹縫的圖形啊，所以數字到底是 06/16 20:09
→ j0958322080: ？ 06/16 20:09
→ j0958322080: 不然我問你怎樣叫做很寬的雙狹縫，你也只會鬼打牆又 06/16 20:12
→ j0958322080: 說不出個數字出來，不然你問問其他人是否知道你你說 06/16 20:12
→ j0958322080: 的寬的雙狹縫是多少mm寬d/w比值到底是多少 06/16 20:12
推 Panthalassa: 第一，你和V大的實驗差異不只有紅綠差異，光源大小、 06/16 20:17
→ Panthalassa: 頭髮寬度都會影響 06/16 20:17
→ Panthalassa: 第二，沒有所謂 「w/d 大於某個閾值，就叫寬狹縫，會 06/16 20:20
→ Panthalassa: 觀察到繞射」 這種事，只有「w/d 並不很小（差距若干 06/16 20:20
→ Panthalassa: 個數量級）時，你要將w的效應考慮進來」，一直在求比 06/16 20:20
→ Panthalassa: 值鬼打牆，我也只好陪你鬼打牆囉～ 06/16 20:20
→ j0958322080: 我是想先知道多少mm或是w/d為多少叫做寬 06/16 20:20
→ Panthalassa: 我們在做的雙狹縫分析一直是種近似，考慮狹縫寬度造 06/16 20:21
→ Panthalassa: 成的繞射則是較完整的分析 06/16 20:21
→ j0958322080: 頭髮寬度我上面有說我試過了，在綠光的情況下一樣都 06/16 20:21
→ j0958322080: 是單狹縫的圖形 06/16 20:21
→ Panthalassa: 就像是古典力學與相對論，速度多少 m/s 叫做快？ 06/16 20:22
→ j0958322080: 老實說我也不信單純改變波長會有這差異，但出來就是 06/16 20:23
→ Panthalassa: 事實就是，不管速度多慢，都會有相對論效應 06/16 20:24
→ j0958322080: 再來就是直接用barbinet principle 看就是單狹縫 06/16 20:25
→ Panthalassa: 如果遇到有人問你「多快測得到相對論，多少 m/s」 06/16 20:25
噓 Panthalassa: 我想我會回答「端看你測量準確度」 06/16 20:27
→ Panthalassa: 今天你多窄的狹縫，你實驗夠精準也量得出繞射 06/16 20:28
→ Vulpix: 拍圖來看吧。 06/16 22:19
→ Vulpix: 我也用紅光雷射筆做了一遍，中央大亮點跟放頭髮前長得一模 06/16 22:26
→ Vulpix: 一樣。而且條紋很淡。其實只看高階暗紋也能分辨出是單狹縫 06/16 22:26
→ Vulpix: 還是 06/16 22:26
→ Vulpix: 雙狹縫。 06/16 22:26
→ j0958322080: 因為看起來太暗了，你可拍你的結果嗎? 06/16 23:18
→ Vulpix: 就一樣的圖形但是紅色的，中間那顆亮點跟沒放頭髮前一模一 06/16 23:48
→ Vulpix: 樣啊…… 06/16 23:52
→ j0958322080: 確實一樣，畢竟如果是狹縫旁邊可以擋住光 06/16 23:54
→ j0958322080: 但主要應該是看兩邊的圖形，你不是看到雙狹縫的圖形? 06/16 23:54
→ j0958322080: 可以搜尋頭髮繞射有更清楚的圖 06/16 23:55
→ Vulpix: 量了一下，好像真的是單狹縫繞射耶。Babinet's priciple 06/17 00:00
→ Vulpix: 就是說那跟把頭髮改成光源、兩側通過的光改成屏障，會得到 06/17 00:01
→ Vulpix: 一樣形狀的繞射條紋這樣？那這篇應該是你要的： 06/17 00:02
→ j0958322080: 我知道啊，所以我的問題在於如何直接從干涉解釋他 06/17 00:06
→ Vulpix: 還是得看成一系列的雙狹縫來算吧。 06/17 00:14
推 crazyjonas: 會不會是因為，雷射光點對於頭髮直徑來說其實都太大了 06/17 12:02
→ crazyjonas: 於是不能看成頭髮兩側有兩個點光源。 06/17 12:03
→ crazyjonas: 然後，是因為兩側的許多同相光源在屏幕上的點互相干涉 06/17 12:04
→ crazyjonas: 於是才形成單狹縫的圖形。其實Babinet's principle也 06/17 12:06
→ crazyjonas: 是建設性與破壞性干涉的結果阿。 06/17 12:06
→ crazyjonas: 或許可以說，雷射未被阻擋時，是一堆同相點光源。 06/17 12:08
→ crazyjonas: 而被頭髮阻擋，或是被與頭髮同寬度的狹縫阻擋，結果同 06/17 12:08