圓孔衍射光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)分析

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§11-8圓孔衍射光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)一、圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射L衍射屏觀察屏1(艾里斑)圓孔孔徑為D

f1.22(/D)sin1I/I00艾里斑相對(duì)光強(qiáng)曲線中央為亮斑,外圍為一些同心亮環(huán).光強(qiáng)主要在中央亮斑區(qū)(84%)——艾里(Airy)斑.艾里斑對(duì)透鏡光心的張角為2θ06二月2023

艾里斑變小θ→0,為幾何光學(xué).二、光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)1.幾何光學(xué)與波動(dòng)光學(xué)的區(qū)別幾何光學(xué):

物點(diǎn)象點(diǎn)(經(jīng)透鏡)(物點(diǎn)集合)

象(象點(diǎn)集合)不考慮艾里斑物點(diǎn)象斑(經(jīng)透鏡)波動(dòng)光學(xué):物(物點(diǎn)集合)

象(象斑集合)考慮艾里斑06二月2023L衍射屏觀察屏1(艾里斑)圓孔孔徑為D

f可分辨剛可分辨不可分辨對(duì)于兩個(gè)等光強(qiáng)的非相干物點(diǎn),如果一個(gè)像斑中心剛好落在另一像斑的第一級(jí)暗紋處上時(shí),就認(rèn)為這兩個(gè)像剛剛能夠被分辨。2.

瑞利判據(jù)能分辨恰能分辨不能分辨06二月20233.

光學(xué)儀器的最小分辨角4.

光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)5.

提高分辨率的途徑增大D減小λ半角寬θ006二月2023高分辨率透射電子顯微鏡電子衍射線波長06二月2023哈勃太空望遠(yuǎn)鏡直徑2.4米06二月2023

例1

設(shè)人眼在正常照度下的瞳孔直徑約為3mm，而在可見光中，人眼最敏感的波長為550nm，問

(1)人眼的最小分辨角有多大？

(2)若物體放在距人眼25cm（明視距離）處，則兩物點(diǎn)間距為多大時(shí)才能被分辨？06二月2023解(1)(2)06二月2023

例2

毫米波雷達(dá)發(fā)出的波束比常用的雷達(dá)波束窄，這使得毫米波雷達(dá)不易受到反雷達(dá)導(dǎo)彈的襲擊.

(1)有一毫米波雷達(dá)，其圓形天線直徑為55cm，發(fā)射頻率為220GHz的毫米波，計(jì)算其波束的角寬度；

(2)將此結(jié)果與普通船用雷達(dá)發(fā)射的波束的角寬度進(jìn)行比較，設(shè)船用雷達(dá)波長為1.57cm，圓形天線直徑為2.33m

.06二月2023解(1)(2)06二月202311-28迎面而來的一輛汽車的兩車頭燈相距為1.0m,問在汽車離人多遠(yuǎn)時(shí)，它們

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