-光學 | 知乎問答精選

 



火到底是什麼東西?

【wisdomicy的回答(412票)】: 要理解這個問題,最好能知道些關於能級理論的知識。(http://zh.m.wikipedia.org/zh/能級 http://wapbaike.baidu.com/view/52083.htm) 比如木柴在燃燒時我們看見的火,具體是這樣的一個過程: 1、木柴內物質和氧氣發生化學反應,釋放出了化學能。 2、這些能量中有一部分激發了附近空氣中的一些原子(氧原子等),使那些原子中的電子越遷。 3、越遷後的原子處於激...



全反射的本質是什麼?

【真理報的回答(36票)】: 我也不知道題主說的"本質"是什麼... 全反射可以從 Maxwell 方程組推出來. 但我更喜歡一個雖然 naive 但更物理的圖像來看這個問題. 這個看法就是 Huygens 原理. 在用 Huygens 原理推導 Snell 定律時最重要的一點是: 在介質邊界處波的相位連續. 在折射率為在折射率為 的介質中, 和 兩點的相位差為 . 類似地, 在折射率為 的介質中, 和 兩點的相位差為 ...



人眼的夜盲和相機的夜間噪點是否有呈像原理上的類似?

【曹粲的回答(13票)】: 夜盲和相機噪點兩個原理完全不同,基本沒有相似的地方。非要說相關,那就是都發生在弱光環境裡。 夜盲症主要是在黑夜或是光線較弱的條件下,人眼看不清。夜盲症的直接原因是視網膜色素變性,或者是視網膜桿狀細胞(視桿細胞)的先天發育不良或後天病變,如人體製造視紫紅質的原料之一維生素A的不足導致的。 人眼的視網膜其實是個多層結構,如下圖:(Photoreceptor cell) 其中最...



現在光學前沿方向有哪些?

【鵪鶉的回答(113票)】: 我在光電企業作研發,下面都是我自己手寫,幾幅圖皆為我的數值模擬或者我和同事比較直觀的實驗結果。光學方向很廣闊,且往往和材料、化學、生物等相互交織,很難嚴格界定和概括。我盡可能通俗地介紹一下。如果你有興趣詳細瞭解,可以去瞭解美國三大光學中心: U of Rochester, the Institute of Optics U of Central Florida, School of Optics U of Arizona, College of Opt...



如何評價 2014 年諾貝爾物理學獎?

【FengYang的回答(78票)】: 補充一些關於「爆冷」和「張首晟更應該獲獎」方面的看法。 諾貝爾物理學獎(也可以推廣到一切類似的科學獎項)旨在旨在獎勵那些對人類物理學領域裡作出突出貢獻的科學家。它只能做到盡量客觀公正地反映我們當前對這些成果和科學家的看法(也正因為如此,諾獎才獲得了國際上的廣泛認可和關注,反例最典型的的是「國際金日成獎」),讓每一個獲獎者都能得到絕大多數人的認可,絕不...



在全息照相實驗中,擴束鏡一側的鏡片部分損壞到底會對相片效果產生怎樣的影響?

在大物實驗中剛剛做了這個實驗,遺憾的是最終自己曝光得到的干板沒能全息圖再現,看到物體的像。並且同組一起操作的其他同學也是一樣沒能成功完成實驗。我們在反思過程中,檢查核對光路以及器件的擺放,但是都覺得沒有什麼比較明顯的的問題,卻發現通過參考光的擴束鏡有一面的鏡片靠外部分周圍破碎,只留下中間一小部分是完整的。於是懷疑是不是這裡影響到了實驗的結果,跑去問老師,老師卻一點不遲疑的說...



柵欄條狀物體以非水平方式重疊時發生的光線偏轉的原因是什麼?

題目的表述可能不是很直觀,其實是生活中比較常見的一種光學現象:欄杆、架空電纜等條紋/網狀物體後如果也有類似的背景的話,就能看到其周圍的光線發生了偏轉。如果觀察者處於運動狀態,則更容易察覺到,且可能會感到眩暈。請問產生這種現象的具體是什麼原因呢? (效果如下圖,可以看到架空電纜由於光線偏轉而無法被完整觀察到。並不只有在使用相機拍攝時才會出現,肉眼也會有這樣的情況。是為了更好的說...



為什麼有的液體、固體是透明的,而有的不是?

很多液體和一些固體(尤其是結晶體)都是透明的,而有些液體和很多固體(包括一些晶體吧)不是透明的。請問是否可以從分子、原子級結構上來分析透明與否的原因?怎樣分析? 【月兒飛的回答(19票)】: 一種固體物質既不吸收也不散射光,那麼這種物質看起來就是透明的。純硅對光具有極強的吸收力:這是因為純硅中的電子吸收了可見光而實現了能級躍遷。固體的電子結構可以解釋為何金屬閃閃發亮,純淨的金屬之所...



能從理論上推導出全息照片是什麼樣子的嗎?

先假設有一個簡單物體——比如正方體,能在三維空間中數學模型準確描述,能否不照全息照片,而僅用計算就得到其全息照片的樣子呢?這樣的計算方法對於輪廓複雜的物體(比如樹木)是否也一樣適用? 這樣的方式是否可以用來進行藝術創作?(比如製造出一個不存在的東西的三維影像?) 【劉中陽的回答(5票)】: 可以的呀!~ 這種技術叫做「數字全息」或者稱為「計算全息」,是全息術中較為前沿的應用領域之一。 ...



金屬反光和其他平面的反光有什麼本質區別?為什麼偏振鏡不能消除金屬表面的反光?

【王心迪的回答(181票)】: 好幾天前就躍躍欲試準備回答這個問題了,無奈剛考完試一直在忙著閒扯,就這麼拖到了現在。十分感謝題主讓我有機會寫點東西!(8月23日寫到一半,然後家裡斷網了!!所以有些內容與其他答案有重複,為保持行文順暢我就不改了,見諒!) 日常生活中的可見光源(太陽,白熾燈等)發出的光都是非偏振光。非偏振光是由不同方向的偏振光隨機組成的。一個偏振光的簡單例子是單色平面波,...