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course:interesting_problems:2020:topic11:start [2019/10/12 17:00]
鸟雀呼晴 [主要问题]
course:interesting_problems:2020:topic11:start [2020/01/16 10:51] (当前版本)
鸟雀呼晴 [参与学生]
行 4: 行 4:
  
 ===== 课题内容 ===== ===== 课题内容 =====
-Shine a laser beam onto a dark surface. A granular pattern can be seen inside the spot. When the pattern is observed by a camera or the eye, that is moving slowly, the pattern seems to drift relative to the surface. Explain the phenomenon and investigate how the drift depends on relevant parameters.+  * **Shine a laser beam onto a dark surface. A granular pattern can be seen inside the spot. When the pattern is observed by a camera or the eye, that is moving slowly, the pattern seems to drift relative to the surface. Explain the phenomenon and investigate how the drift depends on relevant parameters.**
  
-并不准确的翻译: +  * 并不准确的翻译: 
-将激光照射到暗的表面,光斑中可见颗粒状图案。如果观察用的相机或者观察者的眼睛慢慢移动,图案看起来有相对表面的位移。解释这个现象,并且探究这种位移的相关参量。 +  ​* ​将激光照射到暗的表面,光斑中可见颗粒状图案。如果观察用的相机或者观察者的眼睛慢慢移动,图案看起来有相对表面的位移。解释这个现象,并且探究这种位移的相关参量。 
- --- //​[[19307110256@fudan.edu.cn|娄泽坤]] 2019/10/12 15:58//+ --- //​[[19307110256@fudan.edu.cn|lzk]] 2019/10/12 15:58//
  
 ===== 参与学生 ===== ===== 参与学生 =====
   * 娄泽坤   * 娄泽坤
-  * 段沣洋 +  * 辛在舟 
 +  * 刘佳豪 
 +  * 张家华
 ===== 主要问题 ===== ===== 主要问题 =====
-  * 1.颗粒状图案形成的原因 以及 能看到固定图案并且观察到位移的原因+==== 1.颗粒状图案形成的原因 以及 能看到固定图案并且观察到位移的原因 ​====
  
-颗粒状图案:初步解释为,相干度高的激光在表面产生漫反射,反射光进入观察方(如相机)并在感光器上发生干涉,由于相位差和相对位置有关,感光器不同位置的相位差不同,故形成颗粒状图案。之所以图案稳定,**猜测**其原因可能是因为发生漫反射的反射面较大,以至于观察方较小的位移对干涉叠加的结果影响较小。同时**猜测**,同一位置观测时,相机焦距对图案光点分布有影响。 
  
-观察方位移时由于相位差发生变化,同时注意到上述图案稳定的原因,可以观察到稳定的图案相对表面发生位移。**猜测**假设装有理想透镜组的相机对焦无穷远,且光轴垂直于漫反射表面时,进行平行于漫反射表面的移动,图案和表面无明显位移,但是图案亮度对会有变化。+  * 颗粒状图案:初步解释为,相干度高的激光在表面产生漫反射,反射光进入观察方(如相机)并在感光器上发生干涉,由于相位差和相对位置有关,感光器不同位置的相位差不同,故形成颗粒状图案。之所以图案稳定,**猜测**其原因可能是因为发生漫反射的反射面较大,以至于观察方较小的位移对干涉叠加的结果影响较小。同时**猜测**,同一位置观测时,相机焦距对图案光点分布有影响。 
 +  *  
 +  * 观察方位移时由于相位差发生变化,同时注意到上述图案稳定的原因,可以观察到稳定的图案相对表面发生位移。**猜测**假设装有理想透镜组的相机对焦于反射面,且光轴垂直于漫反射表面时,进行平行于漫反射表面的移动,图案和表面无明显位移,但是图案亮度对会有变化。 
 +  *  
 +  * 此处指出散斑的几个相关参数: 
 +  *  
 +     * 光强的概率密度分布函数 ​  
 +     * 光强的相干直径 ​  
 +     * 光强的信噪比 ​  
 +     * 光强的相干函数 ​  
 +   
  
-此处指出散斑的几个关参数:+==== 2.产生对位移的定量描述 ====
  
-光强的概率密度分布函数  ​ 
-光强的相干直径  ​ 
-光强的信噪比  ​ 
-光强的相干函数  ​ 
  
 +==== 3.搭建一个足够稳定的装置使照相机或者光屏与激光笔移动 ====
  
-  * 2.产生相对位移的定量描述 + 
-应先明确,远场和近场的位移,图案的稳定性不一样,**猜测**远场图案比进场稳定。(未写完,叫我去想想……)+
  
 +===== 相关知识 =====
 +  * 散斑的形成
 +  * 有关设计和组装实验装置方面的技能
 +
 +===== 相关文章 =====
 +  * 姚军娜, 杨雪, 黄志成, 王琳, 叶柳 (2017). "​动态激光散斑测量透镜焦距."​ 大学物理实验(第1期):​ 10-12, 83
 +  * 叶柳(1996). "​动态三班测量凸透镜焦距."​ 物理实验(第3期)
  
 ===== 交流 ===== ===== 交流 =====
-http://​stemfellowship.org/​iypt-2020-references-2/​iypt-2020-reference-problem-11-drifting-speckles +  * http://​stemfellowship.org/​iypt-2020-references-2/​iypt-2020-reference-problem-11-drifting-speckles 
- +  ​* ​https://​www.bb.ustc.edu.cn/​jpkc/​guojia/​dxwlsy/​kj/​part2/​grade3/​LaserSpeckle.html 
-https://​www.bb.ustc.edu.cn/​jpkc/​guojia/​dxwlsy/​kj/​part2/​grade3/​LaserSpeckle.html+  * 光学中的散斑现象 Speckle phenomena in optics ​ by Goodman, Joseph W.
  
-光学中的散斑现象 Speckle phenomena in optics ​ by Goodman, Joseph W.+===== 讨论区 ===== 
 +  * 怎么搭建一个足够精确装置使相机或者光屏与激光器移动 
 +  * 使用tracker追踪散斑图案,如何更加准确?
  
  • course/interesting_problems/2020/topic11/start.1570870820.txt.gz
  • 最后更改: 2019/10/12 17:00
  • 由 鸟雀呼晴