11-8圆孔衍射 光学仪器的分辨率

1、第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 1 一圆孔衍射一圆孔衍射 P H L 艾 里 斑 艾 里 斑 d fD d 1.22 2 = ：艾里斑直径：艾里斑直径d d f D LP 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 2 二瑞利判据二瑞利判据 0 8 . 0I 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 3 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 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 主极 大刚好和另一点光源衍射图样的刚好和另一点光源衍

2、射图样的第一极小第一极小 相相重合重合，这时两个点光源（或物点）恰为 这一光学仪器所分辨 ，这时两个点光源（或物点）恰为 这一光学仪器所分辨. 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 4 三光学仪器的分辨本领三光学仪器的分辨本领 * * 1 s 2 s f 0 2 d fD d 1.22 2 0 = fD d 1.22 2 = 光学仪器的通光孔径光学仪器的通光孔径D 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 5 D 1.22 0 = 最小分辨角最小分辨角 光学仪器分辨率光学仪器分辨率 1.22 1 0 D = 1 ,D 第十一章 光

3、学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 6 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 7 0 1. 0= 1990 年发射的年发射的哈勃哈勃太空望远镜的凹面 物镜的直径为 太空望远镜的凹面 物镜的直径为2.4 m，最小分辨角 在大气层外 最小分辨角 在大气层外 615 km 高空绕地运行,可观察高空绕地运行,可观察 130亿光年远的太空深处，发现了亿光年远的太空深处，发现了500 亿个 星系 亿个 星系 . 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 8 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

4、的瞳孔直径约 为3 mm，而在可见光中，人眼最敏感的波 长为 ，而在可见光中，人眼最敏感的波 长为550 nm，问 ( 问 (1) )人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？ ( (2) )若物体放在距人眼若物体放在距人眼25 cm（明视距离） 处，则两物点间距为多大时才能被分辨？ （明视距离） 处，则两物点间距为多大时才能被分辨？ 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 9 解 (解 (1) ) D 1.22 0 = 2.2 10 rad 4 = ( (2) ) 3 10 m 1.22 5.5 10 m 3 7 = 4 0 25 cm 2.2 10=d

5、l 0.005 5 cm0.055 mm= 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 10 例例2 毫米波发出的波束比常用的 波束窄，这使得毫米波不易受到 达的 毫米波发出的波束比常用的 波束窄，这使得毫米波不易受到 达的 ( (1) )有一毫米波其圆形直径 为 有一毫米波其圆形直径 为55 cm，发射频率为，发射频率为220 GHz的毫米波， 计算其波束的角宽度； 的毫米波， 计算其波束的角宽度； ( (2) )将此结果与普通船用发射的波 束的角宽度进行比较，设船用波长为 将此结果与普通船用发射的波 束的角宽度进行比较，设船用波长为 1.57 cm，圆形直径为，圆形直径为2.33 m. 第十一章 光学 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 物理学 第五版 11 解 (解 (1) ) 3 1 c 1.36 10 m = 1 1 1 2.440.006 03 rad D = ( (2) ) 2 2 2 2.440.016 4 rad D = 第十一章 光学 物理学 第五版 12 本章目录 选择进入下一节：