光的衍射圆孔(2014)
ES1 Βιβλιοθήκη 2恰能分辨爱里斑A2 A1
E
S1 S2
不能分辨
A2 A1
E
S1 S2
能分辨
A2 A1
满足瑞利判据的两物点间的距离,就是光学 仪器所能分辨的最小距离。对透镜中心所张的角 称为最小分辨角。 爱里斑
s1 * s2 *
D
光学仪器的分辨率
s1 * s2 *
D
θ0
r0
f
最小分辨角为: 分辨率:
例:在正常的照度下,设人眼瞳孔的直径为3mm,而 在可见光中,人眼最灵敏的是波长为550nm的绿光, 求(1)人眼的最小分辨角; (2)若物体放在明视距离25cm处,则它们能被分 辨的最小距离。
作业 119页:5.8、5.9、5.10 5.12
S
D
Airy Disk (爱里斑)
84%
1
I/ I0
相对 光强 曲线
sin
衍射孔
L
观察屏
爱里斑
第1暗环相对透镜中心角半径 满足:
D
爱里斑变小
角半径
sin 1.22
D
点光源经过光学仪器的透镜后,由于 衍射的影响,所成的象不是一个点而 是一个明暗相间的圆形光斑。
望远镜: 但 D R 不可选择,
▲
世界上最大的光学望远镜: D=8m 建在了夏威夷山顶。 ▲世界上最大的射电望远镜: D = 305 m 建在了波多黎各
Arecibo,能探测射到整个
地球表面功率仅1012W的 电磁波,也可探测引力波。
哈勃太空望远镜: 在大气层外 615km 凹面物镜
几何光学 : 物点 象点
波动光学 : 物点 象斑
若两物点有一定距离 可以被分辨.
S1 S2
若两物点靠的很近 不能被分辨.
S1 S2
非相干重叠.
瑞利判据
对于两个强度相等的不相干的点光源,如果一 个点光源的衍射图象的中央最亮处刚好与另一个点 光源的衍射图象第一个最暗处相重合,认为这两个 点光源恰好能为这一光学仪器所分辨。
D = 2.4 m
δθ 0.1
"
可观察距离:
130亿光年 已发现:
500 亿个星系
地面观测
用哈勃望远镜观测
显微镜: D不会很大, 但 R
所以电子显微镜分辨本领很高,可观察物质 的结构。
(10 -2 10 -1 nm) 电子 :0.1A 1A
电子显微镜 拍摄的分子 照片