《(13.4.1)--12.4圆孔衍射光学仪器分辨率.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(13.4.1)--12.4圆孔衍射光学仪器分辨率.pdf（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十二章ROUND-HOLE DIFFRACTION OPTICAL INSTRUMENT目录CONTENTS圆孔衍射R O U N D H O L E D I F F R A C T I O N1瑞丽依据2R I L E Y B A S E D光学仪器的分辨本领3T H E A B I L I T Y T O D I S T I N G U I S H I N S T R U M E N T S01圆孔衍射R O U N D H O L E D I F F R A C T I O N2022-1-3042022-1-304圆孔衍射第十二章第4节HPL如图，当单色平行光垂直照射小圆孔时，在透镜
2、L的焦平面处的屏幕P上将出现中央为亮圆斑，周围为明、暗交替的环形的衍射图样。2022-1-3052022-1-305圆孔衍射第十二章第4节d艾里斑dLPfD中央光斑较亮，叫做艾里斑。若艾里斑的直径为d，透镜的焦距为f，圆孔的直径为D，单色光波长为，2022-1-3062022-1-306圆孔衍射第十二章第4节d艾里斑dLPfD满足夫琅禾费圆孔衍射条件的情形下Dfd22.122022-1-3072022-1-307圆孔衍射第十二章第4节相当于一个透光小圆孔的光学仪器透 镜光 栅从几何光学的观点的说，物体通过光学仪器成像时，每一个物点就有一个对应的像点。2022-1-3082022-1-308圆孔
3、衍射第十二章第4节d艾里斑像点已不是一个几何的点，而是有一定大小的艾里亮斑。光的衍射2022-1-3092022-1-309圆孔衍射第十二章第4节因此相距很近的两个物点，其相对的两个艾里斑就会相互重叠甚至无法分辨出两个物点的像。2022-1-30102022-1-3010圆孔衍射第十二章第4节由于光的衍射现象光学仪器的分辨能力受到限制02瑞丽依据R I L E Y B A S E D2022-1-30122022-1-3012第十二章第4节图1s1s2两个艾里斑中心的距离大于其半径d/2这时两衍射图样虽然部分重叠，但重叠部分的光强较艾里斑中心处的光强要小，因此，两物点的像是能够分辨的。瑞丽依据
4、2022-1-30132022-1-3013第十二章第4节s1s2两个艾里斑中心的距离小于其半径d/2图3这时，两个衍射图样重叠而混为一体，两物点就不能被分辨出来。瑞丽依据2022-1-30142022-1-3014第十二章第4节s1s2两个艾里斑中心的距离等于其半径d/208.0 I图2即S1的艾里斑的中心正好和s2的艾里斑的边缘相重叠，S2的艾里斑的中心也正好和S1的艾里斑的边缘相重叠。瑞丽依据2022-1-30152022-1-3015第十二章第4节s1s208.0 I图2这时，两衍射图样重叠部分的中心处的光强，约为单个衍射图样的中央最大光强的80%。通常把这种情形作为两物点瑞丽依据20
5、22-1-30162022-1-3016第十二章第4节s1s2刚好能被人眼或光学仪器所分辨的临界情形08.0 I图2瑞丽依据2022-1-30172022-1-3017第十二章第4节s1s2瑞 利 判 据图1图308.0 I图2瑞丽依据2022-1-30182022-1-3018瑞丽依据第十二章第4节对于两个强度相等的不相干的点光源（物点），一个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源衍射图样的第一极小相重合，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨.瑞利判据：2022-1-30192022-1-3019瑞丽依据第十二章第4节刚好能被人眼或光学仪器所分辨时*1s*2sf光学仪器的通光孔径
6、2/d0最小分辨角艾里斑的半张角03光学仪器的分辨本领T H E A B I L I T Y TO D I S T I N G U I S H I N S T R U M E N T S2022-1-30212022-1-3021光学仪器的分辨本领第十二章第4节分辨本领分辨本领与波长成反比波长越小分辨本领越大分辨本领与仪器的透光孔径D成正比分辨本领孔径D越大分辨本领越大2022-1-30222022-1-3022第十二章第4节光学仪器的分辨本领分辨本领与仪器的透光孔径D成正比分辨本领在天文观测上，采用直径很大的透镜，就是为了提高望眼镜的分辨本领2022-1-30232022-1-3023第十二
7、章第4节光学仪器的分辨本领虽然其位于外太空，躲过了变化无常的大气层影响，但依然受到衍射因素的影响，为了提高其分辨本领，哈勃望远镜的口径达到了2.4米.2022-1-30242022-1-3024第十二章第4节光学仪器的分辨本领由近代物理知识可知，电子亦有波动性，与运动电子相应的物质波波长，比可见光的波长要小三四个数量级。所以，电子显微镜的分辨本领要比普通光学显微镜的分辨本领大数千倍。2022-1-30252022-1-3025第十二章第4节光学仪器的分辨本领设：人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm，而在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问：(1)人眼的最小分辨角有多大？(2)若物体放在距
8、人眼25cm（明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？解：(1)根据圆孔衍射的最小分辨角公式得：01.22D42.2 10 rad731.22 5.5 10 m3 10 m2022-1-30262022-1-3026第十二章第4节光学仪器的分辨本领设：人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm，而在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问：(1)人眼的最小分辨角有多大？(2)若物体放在距人眼25cm（明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？(2)根据几何关系式计算得：4025 cm 2.2 10dl0.005 5 cm 0.055 mm最小分辨间距d等于物瞳距离l乘以最小分辨角0带入数值计算可得d=0.055毫米T H A N K S F O R WAT C H I N G