11-7 圆孔衍射 光学仪器分辨本领.pptVIP

* §11-7 圆孔衍射 光学仪器分辨本领 一、 圆孔的夫琅禾费衍射 ? 衍射屏 观察屏 ?1 f 圆 孔孔径为D 中央亮斑 (爱里斑) 透镜L 相对光强曲线 1.22(?/D) sin? 1 I / I0 0 爱里斑 D ? ? ? 爱里斑变小 计算结果表明： 是第1级暗纹的衍射角，也是爱里斑的角半径。 二、光学仪器的分辩本领 几何光学 : 物点 ? 象点 物(物点集合) ? 象(象点集合) (经透镜) 波动光学 : 物点 ? 象斑 物(物点集合) ? 象(象斑集合) (经透镜) 距离很近的两个物点的象斑有可能重叠，从而分辨不清。 在光学成象问题中，有两种讨论方法： 刚可分辨 非相干叠加 不可分辨 瑞利判据 : 对于两个等光强的非相干物点,若其中一点的象斑中心恰好落在另一点的象斑的边缘(第一暗纹处), 则此两物点被认为是刚刚可以分辨。 望远镜最小分辨角 望远镜分辨本领 对被观察物， 不可选择，为提高望远镜分辨本领， I D * * S1 S2 0 ?? 实例一：望远镜 显微镜的最小分辨距离 S`2 S`1 S1 S2 显微镜的分辨本领 实例二：显微镜 例1 在通常的明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为3 mm，问人眼的最小分辨角是多大？如果纱窗上两根细丝之间的距离 l=2.0mm，问离纱窗多远处人眼恰能分辨清楚两根细丝？ 解： 以视觉感受最灵敏的黄绿光来讨论，其波长?=550nm，人眼最小分辨角 设人离纱窗距离为S，则 恰能分辨 爱里斑上分布的光能占通过圆孔的总光能的84%。 用惠更斯—菲涅耳积分公式，可以求出圆孔的夫琅禾费衍射的光强分布规律，计算结果表明：D.SIN?=1.22?. ▲夜间观看汽车灯，远看是一个亮点，逐渐移近才看出是两个灯。 ▲ 人眼可分辨9m远处相距约2mm的两个点. 电子显微镜波长很短：0.1? ?1 ? ， ∴ 电子显微镜分 辨本领很高，可观察物质结构。 * *