大學物理課件：夫瑯禾費圓孔衍射 光學儀器的分辨本領_第1頁
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文檔簡介

1.夫瑯和費圓孔衍射與Airy斑：對于單狹縫夫瑯和費衍射裝置，用圓孔替代狹縫就成為夫瑯和費圓孔衍射裝置。其衍射花樣：明暗相間的圓環，中心是直徑為d的Airy斑，約占84%的能量，較其它環亮幾十倍。Airy斑

夫瑯和費圓孔衍射光學儀器的分辨本領11.6.1夫瑯和費圓孔衍射

(1)2.由理論計算可得：其中：：單色光波長；f：透鏡焦距；：亮斑對透鏡的張角；d：亮斑直徑；D：圓孔直徑；Airy斑問題1：物體通過光學儀器成像時，物點、像點一一對應嗎？應當是夫瑯和費圓孔衍射花樣；忽略不計光強較弱的圓環，直徑一定的Airy斑必須考慮！結論：物點的像可近似看成直徑一定的Airy斑；問題2：間距較近的兩物點的像對應的衍射花樣如何？結論：光線通過圓孔的衍射，一定影響到光學儀器的

可近似看成兩個Airy斑，關鍵是其相對位置；分析：分析：11.6.2光學儀器的分辨本領分辨能力！a.兩個Airy斑可分辨；但對上述臨界狀態的判定，因人而異（眼睛分辨率因人而異）。瑞利提出一個判斷的客觀標準：稱為瑞利判據；b.兩個Airy斑剛能分辨（臨界狀態）；c.兩個Airy斑無法分辨；以透鏡為例：設有兩個點光源，在透鏡焦平面上形成兩個Airy斑，兩者的相對位置有三種情況：瑞利判據：對于兩個強度相等的不相干的點光源，一個點光源的衍射圖樣的主極大剛好和另一點光源衍射圖樣的第一極小相重合，這時就認為：兩個點光源剛能夠被光學儀器分辨.最小分辨角：滿足瑞利判據條件下的兩個衍射極大的角距離正好等于Airy斑的角半徑，對應數學表示：**光學儀器的通光孔徑最小分辨角：(1)光學儀器分辨率定義：光學儀器的最小分辨率為最小分辨角的倒數：(2)討論：b.電子顯微鏡就是利用電子的波動性，其波長比一般光波波長小很多，故有很高的分辨率；c.天文望遠鏡、高級相機等，其透鏡直徑較大，目的也是提高其分辨率；a.光學儀器分辨率：；例題11.6.1若兩顆星體相對于天文望遠鏡的張角為，試求其鏡頭孔徑至少多大才能分辨兩顆星？設兩顆星發出的光的波長為。

解：分析由瑞利判據知最小分辨角為：

則望遠鏡的孔徑至少應為：

例題11.6.2設宇宙飛船上位于200km高空運行，若宇航員瞳孔直徑為，光波波長，這時宇航員恰好能分辨地球表面的兩個點光源。若宇航員使用飛船照相設備觀察地球，所能分辨的最小距離則為，試求：（1）地球表面兩個點光源的最小間距；（2）飛船照相設備的孔徑；解：分析由瑞利判據可解，由該判據知最小分辨

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