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文档简介

1 圆孔的夫琅禾费衍射 衍射屏 观察屏 1 圆孔孔径为d 中央亮斑 爱里斑 透镜L 圆孔的夫琅禾费衍射示意图 艾里斑 84 7 2 2 8 第一暗环的衍射角 即艾里斑的角半径 1满足 圆孔的夫琅禾费衍射光路图 艾里斑的半角宽度 线半径 f为透镜的焦距 2 光学仪器的分辩本领 原因 点光源经过圆孔夫琅禾费衍射后并不能成一个点 而是形成一个衍射图样 若两个点光源的衍射图样绝大部分相互重叠 那么就不能分辨出两个物点了 各种光学仪器成像的清晰程度受到光的衍射现象所限制 有一个最高的极限 几何光学 波动光学 距离很近的两个物点的象斑有可能重叠 从而分辨不清 在光学成象问题中 有两种讨论方法 光学成象问题的两种讨论方法 瑞利准则 下面所要学习的瑞利准指明了重叠所允许的程度 即两个点光源恰好能被光学仪器所分辨下限为 一个点光源的衍射图样的中央最亮处刚好与另一个点光源的衍射图样的第一个最暗处相重合 这时 这两个点光源恰好能被光学仪器所分辨 瑞利准则 瑞利判据 对于两个等光强的非相干物点 若其中一点的象斑中心恰好落在另一点的象斑的边缘 第一暗纹处 则此两物点被认为是刚刚可以分辨 瑞利准则图例 小孔 直径d 对两个靠近的遥远的点光源的分辨 离得太近不能分辨 瑞利判据刚能分辨 离得远可分辨 按此瑞利规则求出两个物点之间的距离即为光学仪器所能分辨的两个物点之间的最小距离 对于圆孔透镜 恰能分辨的两个点光源的两个衍射图样中心之间的距离就等于爱里斑的半径 称两点光源在透镜处所张的角为最小分辨角 在圆孔透镜中应用瑞利准则 望远镜最小分辨角 望远镜分辨本领 对被观察物 为提高望远镜分辨本领 实例 望远镜 望远镜的分辨本领 不可选择 望远镜 世界上最大的光学望远镜 建在了夏威夷山顶 世界上最大的射电望远镜 建在了波多黎各岛的 地球表面仅10 12W的功率 d 305m Arecibo 能探测射到整个 也可探测引力波 d 8m 显微镜 d不会很大 在正常照明下 人眼瞳孔直径约为3mm 所以电子显微镜分辨本领很高 的结构 夜间观看汽车灯 远看是一个亮点 移近才看出是两个灯 逐渐 可观察物质 例12 20在通常的明亮环境中 人眼瞳孔的直径约为3mm 问人眼的最小分辨角是多大 如果纱窗上两根细丝之间的距离l 2 0mm 问离纱窗多远处人眼恰能分辨清楚两根细
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