圆孔衍射光学仪器的分辨率学习教案

1、会计学1圆孔衍射圆孔衍射(ynsh)光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率第一页，共6页。*1s2sf0三三 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领2dDfd22. 120D22.10最小分辨最小分辨角角（两光点（两光点(un din)刚刚好能分辨）好能分辨）光学仪器分辨率光学仪器分辨率22. 110D1,DDfd22. 12光学仪器的通光孔径光学仪器的通光孔径D第1页/共6页第二页，共6页。D22.10解（解（1）rad102 . 24mm2 . 2ls0（2）（1）人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？ （2）若教室黑板上写有一等于号若教室黑板上写有一等于号“”，在什么情，在什么情况下，

2、距离黑板况下，距离黑板10m处的学生才不会因为衍射效应，将处的学生才不会因为衍射效应，将等于号等于号“”看成减号看成减号“”? 例例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为 而在可见光中，对人眼最敏感的波长为而在可见光中，对人眼最敏感的波长为550nm，问问mm,3D等号两横线间距等号两横线间距(jin j)不小于不小于 2.2 mm第2页/共6页第三页，共6页。解解 （1）哈勃望远镜的最小分辨）哈勃望远镜的最小分辨(fnbin)角为角为 rad100 .422.17D 例例2 太空望远镜太空望远镜 （1）哈勃）哈勃太空望远镜是太空望远镜是1990年发射升空的天文望

3、远镜年发射升空的天文望远镜 ，它的，它的主透镜直径为主透镜直径为 2.4m , 是目前太是目前太空中的最大望远镜空中的最大望远镜 . 在大气层外在大气层外 615km高空绕地运行高空绕地运行 , 可观察可观察 130亿光年远的太空深处亿光年远的太空深处, 发现了发现了500 亿个星系亿个星系 . 试计算试计算哈勃哈勃望远镜对波长为望远镜对波长为 800nm 的红外光的最小分辨角的红外光的最小分辨角.第3页/共6页第四页，共6页。 （2）人类正在建造新一代太空）人类正在建造新一代太空望远镜韦布，计划于望远镜韦布，计划于2012年利用欧年利用欧洲航天局的洲航天局的 “阿丽亚娜阿丽亚娜5号号”火箭火

4、箭发射发射, 在距离地球在距离地球150万公里的遥远万公里的遥远轨道上运行，以代替将要退役的哈轨道上运行，以代替将要退役的哈勃望远镜勃望远镜 . 设计中的韦布太空望远设计中的韦布太空望远镜的主透镜直径至少为镜的主透镜直径至少为 6m , 也可也可在红外频率下工作，问与哈勃望远在红外频率下工作，问与哈勃望远镜相比镜相比(xin b)韦布望远镜的分韦布望远镜的分辨率预计可以提高多少倍？辨率预计可以提高多少倍？5.2DD提高的倍数为提高的倍数为DD22. 11解解 例例 2 太空太空(tikng)望远镜望远镜第4页/共6页第五页，共6页。 例例3 毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄，这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击，这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击. （1）有一毫米波雷达，其圆形天线直径为有一毫米波雷达，其圆形天线直径为55cm，发射频率为发射频率为220GHz的毫米波，计算其波束的角宽的毫米波，计算其波束的角宽度；度； （2）将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为度进行比较，设船用雷达波长为1.57cm，圆形天线直圆形天线直径为径为2.33m .解（解（1）m1036.1Hz10220m/s10