2021-2022学年高二物理竞赛课件：圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领_第1页
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1、圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领q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 一、圆孔的夫琅禾费衍射sinqI/I01.22l/d艾里斑的半角宽度：线半径：( f 为透镜的焦距)二、光学仪器的分辨本领几何光学：物点像点波动光学：（考虑到仪器孔径的衍射效应）物点艾里斑限制了成像光学系统分辨两相近物点的能力两物点相互接近艾里斑重叠 两像点无法分辨光强的非相干叠加 当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最暗处相重合，则正常眼睛恰能分辨出这是两个部分重叠的艾里斑，此时，这两个点光源恰好能被分辨。瑞利判

2、据：q最小分辨角：分辨本领：提高仪器分辨本领的两种方法： 增大孔径，减小波长。不可选择，可望远镜：最小分辨距离显微镜的分辨本领显微镜：显微镜：d 不会很大，可电子显微镜 (100 keV =0.0037 nm)数值孔径 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1012W的功率，D = 305 mArecibo，能探测射到整个也可探测引力波。D = 8 m例12-20 在通常的明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为3 mm，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=2.0 mm，问离纱窗多远处人眼恰能分辨清楚两根

3、细丝？解：以视觉感受最灵敏的黄绿光来讨论，=550 nm。设人离纱窗距离为 s ，则恰能分辨时人眼最小分辨角：12-10 光栅衍射 一、光栅衍射光栅：由大量等宽、等间距的平行狭缝(或反射面) 所组成的光学元件透射光栅、反射光栅abOPqa 缝宽b 缝间不通光部分距离d = a + b 光栅常量不考虑衍射多缝干涉考虑衍射多缝衍射二、光栅方程k = 0 中央明纹光栅方程( k = 0,1,2, )k =1,2, 第一级、第二级明纹主极大满足：N很大，故光栅明纹是很亮的，而暗区又很暗。三、光栅衍射的强度分布由单缝衍射的光强计算方法，每条缝发出的衍射角为 的光线在P点引起的振动振幅为 abOPqN条缝在P点引起的合振幅为 相邻两缝衍射光在P点的相位差为 其中P点的光强为 P点的

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