圆孔衍射光学仪器的分辨率.ppt

一一 圆孔衍射圆孔衍射爱爱里里斑斑13-4 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率1中央亮纹：爱里斑中央亮纹：爱里斑集中大部分能量集中大部分能量角宽度为其余明纹角宽度为其余明纹2倍倍半角宽度：半角宽度：11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率2二二 瑞利判据瑞利判据衍射的非相干迭加衍射的非相干迭加11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率3瑞利判据瑞利判据对于两个强度相等的不相干的点光源对于两个强度相等的不相干的点光源（物点），一个点光源的衍射图样的（物点），一个点光源的衍射图样的主极大主极大刚好刚好和另一点光源衍射图样的和另一点光源衍射图样的第一极小第一极小相相重合重合，这时，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨.三三 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领光学仪器光学仪器:望远镜、照相机、眼睛等。望远镜、照相机、眼睛等。分辨本领：分辨本领：仪器对两相邻点物产生分开像的能力的仪器对两相邻点物产生分开像的能力的衡量。（由于光的波动性，所有光学仪器的分辨本衡量。（由于光的波动性，所有光学仪器的分辨本领都存在一个极限）领都存在一个极限）11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率4最小分辨角最小分辨角(半角宽半角宽)5光学显微镜光学显微镜 0.2 m电子显微镜电子显微镜 扫描透射电子显微镜扫描透射电子显微镜提高分辨率途径提高分辨率途径光学仪器分辨率光学仪器分辨率611-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率7 1990 年发射的年发射的哈勃哈勃太空望远镜的凹面物太空望远镜的凹面物镜的直径为镜的直径为2.4m，最小分辨角最小分辨角 ，在，在大气层外大气层外 615km 高空绕地运行高空绕地运行,可观察可观察130亿亿光年远的太空深处，发现了光年远的太空深处，发现了500 亿个星系亿个星系 .11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率8 例例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为为3mm，而在可见光中，人眼最敏感的波长而在可见光中，人眼最敏感的波长为为550nm，问问 (1)人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？(2)若物体放在距人眼若物体放在距人眼25cm（明视距离）明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？处，则两物点间距为多大时才能被分辨？11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率9解解 (1)(2)11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率10 例例2 毫米波雷达发出的波束比常用的毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄，这使得毫米波雷达不易受到反雷达波束窄，这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击雷达导弹的袭击.(1)有一毫米波雷达，其圆形天线直径有一毫米波雷达，其圆形天线直径为为55cm，发射频率为发射频率为220GHz的毫米波，计的毫米波，计算其波束的角宽度；算其波束的角宽度；(2)将此结果与普通船用雷达发射的波将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为1.57cm，圆形天线直径为圆形天线直径为2.33m.11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率11解解 (1)(2)11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率12