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BasicPrinciplesofOpticalWaves
主讲人:李玲教授
光学仪器的分辨本领
知识点:



爱里斑的半角宽度:
由于光学仪器中所用的孔径光阑、透镜的边框等都相当于一个透光的圆孔,所以圆孔夫朗和费衍射对光学系统的成像质量有直接影响。
物点对应的像是一个有一定大小的衍射斑。
恰能分辨时两光源发出的光线对透镜光心的夹角Δθ称为最小分辨角。最小分辨角等于爱里斑的半角宽度0=/R=/D。

(1)人眼的分辨本领
A、B是两物点经过人眼成像。由瑞利判据知道,如果A、B的像点恰可分辨,则A、B相对瞳孔中心的夹角为:
式中R为瞳孔半径,=/n为光在人眼睛内波长,为光在真空中的波长。
(2)望远镜的分辨本领
望远镜的分辨极限用物镜焦平面上恰可分辨的两像点之间的距离来量度。
D为物镜的直径。D/f称镜头的相对孔径。
物镜
目镜
f1
f2
Y
讨论:
⑴增大物镜的直径D可提高镜头的分辨率。光学天文望远镜的镜头孔径可达数十米!
⑵D/f称为镜头的相对孔径(越大越好)。
如果镜头上所标示的1:2/50字样,即表示镜头的焦距f=50mm,而镜头的孔径D=25mm。
⑶由分辨本领的定义,要提高光学仪器的分辨率,还可通过减小入射光波长来实现。
西班牙加那利大型望远镜
,由西班牙、墨西哥以及美国佛罗里达州大学共同所有。GTC的一个拼合镜面直径为34英尺()。
ƒ1
ƒ2
物镜
目镜
(3)显微镜的分辨本领
显微镜可分辨的最小距离,用来量度显微镜的分辨本领,nsinu为数值孔径(.)。