圆孔衍射 光学仪器分辨率

1、PHL一一 圆孔衍射圆孔衍射艾艾里里斑斑dDfd22. 12：爱里斑直径：爱里斑直径ddfDLP二二. 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领1. 圆孔的夫琅禾费衍射圆孔的夫琅禾费衍射孔径为孔径为D衍射屏衍射屏中央亮斑中央亮斑( (爱里斑爱里斑) ) 22. 1 0D2. 透镜的分辩本领透镜的分辩本领几何光学几何光学 物点物点相对光强曲线相对光强曲线0Lf经圆孔衍射后经圆孔衍射后, ,一个点光源对应一个爱里斑一个点光源对应一个爱里斑波动光学波动光学物点物点一一对应像点像点一一对应像斑像斑爱里斑的半角宽度为爱里斑的半角宽度为3. 3. 瑞利判据瑞利判据 对于两个强度相等的不相干的点光源（物点），对

2、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刚好和另一点光源衍射图样的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），这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨恰为这一光学仪器所分辨. .08 . 0 I瑞利判据瑞利判据: :对于两个等光强的非相干物点对于两个等光强的非相干物点, ,如果一个像斑中心恰好落在如果一个像斑中心恰好落在另一像斑的边缘另一像斑的边缘( (第一暗纹处第一暗纹处),),则此两像被认为是刚好能分辨。此时两则此两像被认为是刚好能分辨。此时两像斑中心角距离为最小分辨角像斑中心角距离为最小分

3、辨角 1可分辨可分辨刚可分辨刚可分辨13不可分辨不可分辨2 3 2 22. 1 0D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小距离。对透镜中心所张的角0 0称为最小分辨角。称为最小分辨角。 0=1.22 /D最小分辨角的倒数称为最小分辨角的倒数称为仪器的仪器的分辨本领分辨本领4.4.光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率 22. 161. 010Da 讨论：讨论：分辨本领与分辨本领与D成正比，与波长成成正比，与波长成反比：反比：D大，分辨本领大；波长小，大，分辨本领大；波长小，分辨本领大分辨本领大圆孔衍射公

4、式对抛物面式的天线，圆孔衍射公式对抛物面式的天线，雷达均成立。雷达均成立。01 . 0 1990 年发射的年发射的哈勃哈勃太空望远镜的凹面物镜太空望远镜的凹面物镜的直径为的直径为2.4m ，最小分最小分辨角辨角 ，在大气层，在大气层外外 615km 高空绕地运行高空绕地运行 , 可观察可观察130亿光年远的太亿光年远的太空深处空深处, 发现了发现了500 亿个亿个星系星系 . 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3mm，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550nm，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

5、）若物体放在距人眼若物体放在距人眼25cm（明视距离）处，则明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？两物点间距为多大时才能被分辨？解（解（1）D22.10rad102 . 24（2）m103m105 . 522. 13740102 . 2cm25ld0.055mmcm0055. 0D22. 1 眼睛的最小分辨角为眼睛的最小分辨角为cm 120d设人离车的距离为设人离车的距离为 S 时时，恰能分辨这两盏灯。恰能分辨这两盏灯。931055022. 120. 1100 . 522. 1DddSm 1094. 83Sd取取在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120 cm ，设夜间人眼瞳，设夜间人眼瞳孔直径为孔直径为5.0 mm ，入射光波为，入射光波为 550 nm。例例2.2.人在离汽车多