光学成像系统的衍射和分辨本领

一、回顾与引出二、在像面观察的夫琅和费衍射三、成像系统的分辨率第四节光学成像系统的衍射和分辨本领Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem由衍射现象---进一步理解什么是衍射障碍物；2.夫琅和夫圆孔衍射理解望远镜的星点检验系统；S

K衍射屏衍射空间接收幕屏一、回顾与引出光的衍射现象：光波在空间传播遇到障碍物时，其传播方向会偏离直线传播，弯入到障碍物的几何阴影中，并呈现光强的不均匀分布的现象。1.1对衍射的进一步理解、讨论与思考？？由透镜组成的光学系统是否可以看作是光传播中遇到的障碍物？Yes!§13-4P.379图13-284、星点检验装置：检验透镜的成像质量S’L1被测透镜SP0P’0聚光镜星点（针孔）显微镜1）系统结构2）检测判据L2一、回顾与引出二、在像面观察的夫琅和费衍射三、成像系统的分辨率第四节光学成像系统的衍射和分辨本领Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem2.1理想光学系统的衍射现象S’DLS’DL1L2等效光学系统二、在像面观察的夫琅和费衍射2.2光学系统衍射分析QMDSS’

xyz(x1Cy1)rqR（1）出瞳面上任意点Q的复振幅分布其中二、在像面观察的夫琅和费衍射S’是成像系统对S所成的像。成像系统对无像差。D系统的孔径光阑C坐标坐标xS’y分散的是会聚的！为什么？会聚的QMDP0P’0

xyz(x1Cy1)rqR（2）像面上的振幅分布可看成出瞳的菲涅尔衍射二、在像面观察的夫琅和费衍射C2.2光学系统衍射分析不能用夫衍射，利用菲衍射计算公式坐标坐标xS’y代入整理：二、在像面观察的夫琅和费衍射二、在像面观察的夫琅和费衍射理解：1.2.3……无穷远处点物---焦面点物—成像系统—像面上的像—是夫琅和费衍射图样近处点物---像面--像面上夫衍射场分布焦面上夫衍射场分布设光学系统通光孔的直径为D，它产生的爱里斑的半径：当对点源成象时，衍射斑纹在其像面上，爱里斑的半径结论一个无像差光学系统，对于物点所成的像也不是一个点而是一个衍射光斑。这个衍射光斑中的光强分布与系统孔径的夫琅和费衍射图样完全相同。二、在像面观察的夫琅和费衍射4、星点检验装置：检验透镜的成像质量S’L1被测透镜SP0P’0聚光镜星点（针孔）显微镜1）系统结构2）检测判据L2一、回顾与引出二、在像面观察的夫琅和费衍射三、成像系统的分辨率第四节光学成像系统的衍射和分辨本领Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem1.用衍射理论分析光学系统的构成与作用；2.光学系统成像关系可看成了是夫琅和费衍射关系，像面上（R）夫琅和费衍射场的分布计算公式；3.远、近点物通过光学系统，在像平面上，都看成是夫琅和夫圆孔衍射图样。一、回顾与引出二、在像面观察的夫琅和费衍射三、成像系统的分辨率第四节光学成像系统的衍射和分辨本领Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem光学成像系统的分辨本领是指光学系统分辨细微结构的能力。三、光学系统的分辨本领（Resolvingpowerofanopticalsystem）光学成像系统的分辨本领是指光学系统分辨细微结构的能力。LS1S2S’1S’2d相邻的两个光斑极大值的角度或者距离。

LS1S2S’1S’2LS1S2S’1S’2三、光学系统的分辨本领（Resolvingpowerofanopticalsystem）能分开不能分开3.1瑞利判据（Rayleigh’scriterion）10.81当一个像点的衍射光斑主极大和另一个像点的衍射的第一极小值重合时，两个像点刚好被分开。三、光学系统的分辨本领（Resolvingpowerofanopticalsystem）第一级小值，蓝色中央极大值，红色与F-P标准具的分辨率的表述有何不同？光斑主极大的能量占80%3.2几种常见的光学系统的分辨本领（1）望远镜的分辨本领望远镜的作用(角度的放大)2

S'1S'2θ0Lr0三、光学系统的分辨本领（Resolvingpowerofanopticalsystem）（2）照像物镜的分辨本领D/f’为物镜的相对孔径3.2几种常见的光学系统的分辨本领求证：由阿贝正弦条件：证明：由衍射知证毕

'S1S2S'1S'2

D2

'l’显微物镜-l（3）显微物镜的分辨本领（3）显微物镜的分辨本领求证：p.400

S2’S1

S2

S1‘

一、回顾与引出二、在像面观察的夫琅和费衍射三、成像系统的分辨率第四节光学成像系统的衍射和分辨本领Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem成像系统分辨率的意义；2.常用的3种光学系统的分辨本领分别如何定义、

各自特点和计算；Homework(13-4)4.Adiffraction-limitedtelescopewitha7.6cmapertureisaimedatatarget12.5kmaway.Assuminglightof500nmwavelengthandneglecting