夫琅和费圆孔衍射市公开课金奖市赛课一等奖课件

第八章光衍射夫琅和费圆孔衍射第1页§8.5圆孔夫朗和费衍射光学仪器分辨率S*１.试验装置一、圆孔夫朗和费衍射２.衍射图样及光强分布第2页圆孔衍射光强分布λλλ0Iaaa0.6101.6191.116sinθ夫琅和费圆孔衍射图样中央是一很亮圆斑,集中了衍射光能量83.8%,通常称为爱里斑.它中心是点光源几何光学像,半角宽0决定于第一极小衍射角．第3页0II0.10qsinl61.0al12.1夫琅和费圆孔衍射光强分布曲线0II0.10qsinal61.0l12.1夫琅和费圆孔衍射光强分布曲线qsin0II中央主极大第一极小第一次极大第二极小00.61l/0.81l/1.12l/a10.017500qsin0IIqsin0II中央主极大第一极小第一次极大第二极小中央主极大第一极小第一次极大第二极小00.61l/0.81l/1.12l/10.01750000.61l/a0.81l/a1.12l/10.017500第4页单孔衍射第一级暗环衍射角满足：圆孔孔径为DL衍射屏观察屏中央亮斑(爱里斑)1

f

D

爱里斑变小相对光强曲线1.22(/D)sin1I/I00爱里斑爱里斑半径为：第5页二、透镜分辨本事几何光学:

物点象点物(物点集合)象(象点集合)(经透镜)波动光学:物点象斑物(物点集合)象(象斑集合)(经透镜)任何透镜,反射镜都有通光孔径,即使不加光阑,入射光波也会受到限制.所以,任何光学仪器,即使像差得到了很好校正或消除,点物也不会成点像,而是形成衍射光斑,这直接影响了成像质量.若物面上两物点衍射斑重合厉害,就不能分辨出是两物点,这就有了光学仪器分辨本事.第6页分辨本事光学仪器的分辨本领得到两组圆孔衍射图样l来自远方两个物点D镜头通光直径(相当于圆孔)f若恰能分辨为两个物点定义张角为光学仪器的最小分辨角为光学仪器的分辨本领第7页瑞利判据：(Rayleighcriterion)假如一个点光源爱里斑中心刚好和邻近另一个点光源爱里斑边缘（第一极小）相重合，则这两个点光源恰好能被这一光学仪器所分辨。I第8页等于爱里斑半径的角宽故lD0q1.22光学仪器最小分辨角光学仪器的分辨本领lD0q11.22光强0qlDfIM0.735IMd2d++第9页略偏临界++光强0qqqq能分辨++光强qq0qq不能分辨最小分辨角0q两爱里斑中心距的角宽略大于或略小于时q第10页能分辨恰能分辨不能分辨第11页望远镜：不可选择，可显微镜：D不会很大，可分辨本事：第12页不可选择，望远镜：▲

世界上最大光学望远镜：建在了夏威夷山顶。▲世界上最大射电望远镜：建在了波多黎各岛地球表面仅1012W功率，D=305mArecibo，能探测射到整个也可探测引力波。D=8m第13页显微镜：D不会很大，▲在正常照明下，人眼瞳孔直径约为3mm，所以电子显微镜分辨本事很高，结构。▲夜间观看汽车灯，远看是一个亮点，移近才看出是两个灯。逐步可分辨约9m远处相距2mm两个点对=0.55m（5500A）黄光，1，可观察物质电子

：0.1A1A（10-210-1nm）第14页例1.人眼最小分辨角约为1´，教室中最终一排学生对黑板上两条黄线（5893Å）最小分辨距离为多少？并预计瞳孔直径大小。第15页I**S1S20Ldmin解：设最终一排同学到黑板距离：当两黄线恰可分辨时，两爱里斑中心到人眼张角为最小分辨角第16页例2.汽车二前灯相距1.22m，=500nm

人眼瞳孔直径为5mm。问：对迎面而来汽车，离多远能辨出两盏灯？解：人眼最小可分辨角1.22m第17页例