頭髮繞射計算器

觀察同調雷射光繞過髮絲時產生的繞射，就能以非接觸方式測量頭髮。頭髮雖是不透明障礙物而非開放狹縫，但依巴比涅原理，它的遠場繞射圖樣與等寬狹縫具有相同條紋間距。明暗交替的圖樣展開在遠處屏幕上，其間距足以用來估算頭髮直徑。 在小角度條件下，相鄰條紋間距等於雷射波長乘以頭髮到屏幕的距離，再除以頭髮直徑。整理後可得：直徑等於波長乘距離，再除以條紋間距。本計算器接受以奈米表示的波長、以公尺表示的屏幕距離，以及以毫米表示的條紋間距。單位換算後，數值關係可簡化為：波長的奈米數乘距離的公尺數，再除以間距的毫米數，結果以微米表示。 典型可見光雷射波長約介於 400 至 700 奈米，人類頭髮直徑通常約為 17 至 180 微米。例如，波長 650 奈米的紅光雷射、兩公尺的屏幕距離與 20 毫米條紋間距，對應 65 微米的頭髮。頭髮越粗，條紋越密；屏幕距離或波長越大，圖樣展開得越寬。 測量技巧會明顯影響準確度。將一根頭髮垂直固定在光束中，保持屏幕與光束垂直，並測量頭髮到屏幕的距離。與其只量單一小間隔，不如跨數個相鄰條紋間距測量，再除以間隔數，以減少尺規讀值誤差。在昏暗房間操作，讓圖樣清楚可見，且不要將寬大的中央區域誤認為一個一般相鄰條紋間隔。 公式使用小角度近似，當屏幕距離遠大於條紋間距與頭髮直徑時效果良好。圖樣異常寬時，採精確角度計算可能更合適。頭髮不一定是圓形或粗細均勻，因此轉動髮絲可能得到不同的表觀直徑。最重要的是，絕不可直視雷射光束，也不可指向他人、反光表面、車輛或飛機。請使用低功率教學雷射，控制反射，並遵循其安全說明。