см. другие научно-популярные сайты и вебстраницы автора:

Что такое финансовый кризис?
Что такое жизнь?
Американский ЕГЭ по физике
Почему пена белая?
Антибликовые очки и ЖК-дисплей
Что заставляет женщин вилять бёдрами?
Почему кучевые облака плоские снизу?
Далеко ли мы от Тадж-Махала?
Ночным поездом по коническим сечениям
Что могут нанотехнологии ?
Электростатика заряженных бусинок
Физика внутри нас
Популярно обо всём
Почему, что и как?
Загадки одномерного бильярда

Сколько лучей у солнечного блика?

К.Ю. Богданов (kbogdanov1@yandex.ru)


Оптические приборы (кино- и фотоаппараты, телескопы, микроскопы и т.п.) всегда искажают изображаемые объекты. Например, на фотографиях ярких ламп, вспышек электросварки или солнечных бликов эти яркие объекты часто окружены симметрично расходящимися лучами (см. фото 1 и 2 сверху).



Если на фотографии таких объектов несколько, то число расходящихся лучей и их ориентация одинаковы (см. фото 3 сверху).


Причиной появления на фото лучей вокруг ярких объектов является дифракция света – способность электромагнитных волн огибать границы препятствий и проникать в области геометрической тени. В оптических приборах дифракция происходит, как правило, на краях диафрагмы, используемой для изменения освещённости и глубины резкости изображений.

фото 4

фото 5


Чаще всего диафрагма состоит из нескольких заходящих друг за друга тонких непрозрачных серповидных пластинок-лепестков, образующих отверстие в виде правильного многоугольника (фото 4 и 5). Вращая диафрагменное кольцо объектива и связанные с ним рычаги, можно изменять размер этого отверстия. Такую диафрагму называют ирисовой, т.к. её действие напоминает то, как радужная оболочка (iris, англ.) глаза изменяет входящий световой поток.

Дифракция света происходит на каждом из прямолинейных краёв ирисовой диафрагмы. Если источник света достаточно удалён от диафрагмы, то падающую на неё световую волну можно считать плоской, т.е. поверхности равной фазы (волновые поверхности) этой волны представляют собой плоскости. Дифракция такой волны на краю непрозрачного экрана приводит к возникновению лучей света, перпендикулярных границе экрана и направленных за него и в сторону от него. Возникшие в результате дифракции лучи, падая на фотоплёнку или светочувствительную матрицу цифрового фотоаппарата, оказываются рядом с изображением яркого объекта и «пририсовывают» ему две яркие линии, перпендикулярные одному из краёв диафрагмы.

фото 6

фото 7


Легко догадаться, что если у ирисовой диафрагмы нечётное число лепестков N, то число лучей на изображении яркого объекта будет равно 2N (см. фото 6). При чётном числе лепестков у диафрагмы лучи, возникшие от дифракции на противоположных и параллельных краях диафрагмы, будут накладываться друг на друга, давая в результате только N лучей (см. фото 1, 2, 3 и 7).


Фото сделано объективом с ирисовой диафрагмой из шести лепестков.


Резюме автора на РУССКОМ и АНГЛИЙСКОМ.

Готовлю к сдаче ЕГЭ по физике и AP Physics B

В издательстве "Просвещение" в 2009 году вышла моя научно-популярная книжка Что могут нанотехнологии.
Книга представляет собой краткое изложение одноимённого элективного курса лекций, который был прочитан учащимся лицея №1586 г. Москвы в 2007-2008 г.г. Книжка адресована учащимся старших классов, студентам младших курсов и учителям.
Содержание некоторых глав книжки можно найти ЗДЕСЬ.

Издательство "Просвещение" в 2009 году выпустило мою научно-популярную книжку Не только о физике яйца, в которой действие законов физики показано в будничных фактах и явлениях.
Книга представляет собой выдержки из элективного курса «Наука и техника для любознательных», прочитанного автором в лицее 1586 г. Москва. Книга адресована учащимся старших классов, студентам и учителям, а также всем любознательным.
Содержание некоторых глав книги можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Издательство "Просвещение" выпустило написанные мною учебники для 10-11 классов фиксированного формата, входящие в учебно-методический комплект "Архимед".
Материал учебника предназначен для изучения физики на базовом уровне (2 ч в неделю) и соответствует федеральному компоненту Государственного стандарта общего образования. Учебник содержит, кроме теоретического материала, лабораторные работы, задачи с ответами, словарь терминов, краткие сведения об ученых, таблицы физических величин, список литературы и список информационных электронных ресурсов. Оглавление учебника можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Готовлю к сдаче ЕГЭ по физике и AP Physics B



Hosted by uCoz