Graph:給你一雙「火眼金睛」，你想不想要？

練就「火眼金睛」，不被表象所迷惑

因此，用合適的武器來武裝我們的眼睛就顯得尤為重要了。練就一雙「火眼金睛」，大圣靠的是千錘百煉，我們估計是煉不動了，就來人造「火眼金睛」，幫我們看看在我們的周圍，都藏著什么些什么東西。

紋影法

SchlierenPhotography

話不多說，先來秀一下我們到底看到了什么吧。

提起傅科，大家可能對傅科擺了解地更多一些。正是通過單擺擺面的變化，人們得以在地球上，而不用走出地球，就能夠測量得到地球真的在自轉

紋影法最開始是來自于傅科發明的一種可以很巧妙地測量磨制的球面是否平整的方法。大家知道傅科可能還是因為他在巴黎先賢祠里擺了一個巨大的單擺，從而證明了地球的真的在自轉。他還測過光速，和現代實驗測量值僅相差0.6%。不過我們今天介紹的是他的另一個貢獻。

Glassnode：比特幣礦工在目前的市場條件下仍然有利可圖:金色財經報道，Glassnode發推表示，比特幣礦工在目前的市場條件下仍然有利可圖，從區塊補貼和交易費中產生了2410萬美元的收入，估計生產成本為1910萬美元，導致凈利潤為+500萬美元。[2023/6/3 11:56:08]

借助一個小小的刀片，我們就能將微小的變化放大

我們都知道，球面鏡具有匯聚作用，所以光線從焦點附近射出以后，理想的反射鏡應該會重新把光線匯聚在在焦點附近。如果我們在匯聚點附近放置一個擋光的刀片，那么只有在反射鏡是一個理想的，沒有起伏的表面的時候才能實現比較完美的匯聚，我們就能在刀片后面看到明暗比較均勻的像。否則由于刀片遮擋了部分進入眼睛的用于成像的光線，從視野中，我們能夠看到明暗分明的一條分界線。

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不同形狀對應著不同的光強分布

具體到鏡子磨制質量的檢測的時候，眼睛看到的圖像并不是那么理想。一個原因在于我們光源的質量一般情況下都不夠優秀，這個實驗經常需要到暗室中才能看到比較理想的效果。另外一個重要原因則是像差。

我們不僅僅需要考慮在光軸附近的傍軸光線，還需要考慮遠離光軸的光線的匯聚情況，而這種情況下焦點不再是一個明確的點，反射的光會匯聚在焦點附近，即使球面和刀片的位置都正確，我們都無法得到均一的亮場，而是呈現出一些更為復雜的圖案。這時候就需要制鏡人豐富的經驗和更為精細的檢驗工具了。

PEPE前10大持倉地址中，5個為交易平臺熱錢包地址:5月6日消息，據 Etherscan 數據顯示，Meme 幣 PEPE 前 10 大持倉地址中，有 5 個為交易平臺的熱錢包地址，Binance、OKX、Huobi、KuCoin、Gate 分別位列第 1、3、4、8、9 位，這些地址持有的 PEPE 共占發行總量的約 15.53%。[2023/5/6 14:47:16]

在不同界面的交界處，波在向前傳播的時候回出現折射現象。折射圖片來自bryanston.co.uk

空氣由于流動，以及溫度的變化，從而影響了其密度以及其折射率的微小變化。由于這種變化太過微小，肉眼并不能直接看出來。但是，借助刀片法，我們就能化不可能為可能。因為原本恰好通過刀片的光線在空氣折射率發生變化，光線彎折以后就變得無法通過刀片了。而且空氣密度和溫度變化越大的地方，其折射率的變化也越大，被刀片遮擋的光線就會變得越多。

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從這個方面來看，紋影法實際上幫助我們給空氣中的折射率求了一個導數，把變化量給放大了。

火眼金睛已經準備就緒！

SetupofExperiment

我們現在已經知道，紋影法可以測量空氣的流動。從光源發出的光線在通過不均勻折射率場時，受擾動的光線對于未擾動光線會發生偏轉，從而可以在最終視野中看到明暗變化。

加密貨幣總市值升至1萬億美元上方:金色財經報道，隨著BTC價格反彈，推動加密貨幣市場總市值升至1萬億美元上方，據Coingecko數據顯示本文撰寫時為1,000,917,974,718，24小時漲幅3.8%，其中比特幣市值占比為41.39%。[2022/7/8 1:59:47]

不過從攝像頭拍攝得到的效果還是真的很好看的

陰影法

ShadowGraph

在探測流體內的折射率變化的時候，其實還有另外一種方法——陰影法。陰影法產生的圖形大家一般都見過，比如在泳池中的水波光粼粼，在泳池的底部，就會形成或明或暗的圖形。

炎炎夏日的時候最向往的地方

這種圖形的形成和液體表面形狀聯系起來。如果是液體的內部出現密度的變化，從而引起折射率的變化，那我們也能在底部的圖案中看到這種類似的圖案。

這種圖案的理解其實可以從我們平時的凸透鏡和凹透鏡的常識出發，如果某處四周密度高，中間密度低，那其實相當于一個凹透鏡，會把光發散開來；而如果四周密度低，而中間密度高，則相當于一個凸透鏡，起到匯聚光線的作用。所以大體上我們就能將陰影圖案和密度分布聯系起來。不過從精度上來看，紋影法精度比陰影法更高。

最后來點好玩的

HavingFun

紋影法作為流動顯示技術的一種，已經有了百年歷史，在空氣動力學、爆炸沖擊動力學等方面有廣泛應用，可以清晰地顯示激波和流體內部結構。通過現代化改進，比如彩色紋影等可以呈現更多更豐富的信息。

彩色紋影法

如果你要問我紋影法最惡趣味的用途是啥的話……

你甚至可以看到你放出的五顏六色彩虹屁

參考資料:

SeeingtheInvisible:SLOWMOTIONSchlierenImaging-YouTube

Foucault(Knife-Edge)Test.更多更詳細的內容可以參考E.P.GoodwinandJ.C.Wyant,FieldGuidetoInterferometricOpticalTesting,SPIEPress,Bellingham,WA(2006).

紋影法光路圖

SchlierenOptics-YouTube

紋影法的弊端和優點是什么？-知乎

關于什么是像差，以及其具體含義，可以閱讀-光學設計導論-波像差和SphericalAberration

怎么在家里制作紋影法裝置-YouTube

Foucaultknife-edgetest-wikipedia

Schlierenphotography-wikipedia

編輯：Cloudiiink

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