АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Разрешающая способность оптических приборов

Читайте также:
  1. III. Способность жевать, глотать и употреблять нормальную пищу
  2. Абстрактное мышление – высокая способность к обучаемости.
  3. Административно-правовой статус субъектов административного права, правоспособность, дееспособность, граждане, иностранные граждане, лица без гражданства, беженцы.
  4. Амплитудно частотные характеристики различных приборов, измеряющих частоту электрических сигналов.
  5. Банкротство и неплатежеспособность. Оценка вероятности банкротства.
  6. Биологические ритмы и работоспособность.
  7. Будущее реактивных приборов
  8. Важнейшим свойством белка является его способность к гидролизу. При этом разрушаются пептидные связи, разрушается первичная структура белка.
  9. Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.
  10. Виды ионизирующих излучений. Проникающая и ионизирующая способность разных видов ионизирующих излучений
  11. Власть – реальная способность действовать или возможность влиять на ситуацию. Можно иметь власть, не имея полномочий.
  12. Влияние маневрового обслуживания промышленной станции П на пропускную и перерабатывающую способность станции примыкания Б

Используя даже идеальную оптическую систему (такую, для которой отсутствуют дефекты и аберрации), невозможно полу­чить стигматическое изображение точеч­ного источника, что объясняется волновой природой света. Изображение любой све­тящейся точки в монохроматическом свете представляет собой дифракционную кар­тину, т. е. точечный источник отображает­ся в виде центрального светлого пятна, окруженного чередующимися темными и светлыми кольцами.

Согласно критерию Рэлея, изображе­ния двух близлежащих одинаковых точеч­ных источников или двух близлежащих спектральных линий с равными интенсивностями и одинаковыми симметричными контурами разрешимы (разделены для восприятия), если центральный максимум дифракционной картины от одного источ­ника (линии) совпадает с первым миниму­мом дифракционной картины от другого (рис. 265, а). При выполнении критерия Рэлея интенсивность «провала» между максимумами составляет 80% интенсив­ности в максимуме, что является достаточ­ным для разрешения линий l1 и l2. Если критерий Рэлея нарушен, то наблюдается одна линия (рис. 265, б).

1. Разрешающая способность объекти­ва. Если на объектив падает свет от двух удаленных точечных источников S 1и S 2 (например, звезд) с некоторым угловым расстоянием dj, то вследствие дифракции световых волн на краях диафрагмы, огра­ничивающей объектив, в его фокальной плоскости вместо двух точек наблюдаются максимумы, окруженные чередующимися темными и светлыми кольцами (рис. 266).

Можно доказать, что две близлежащие звезды, наблюдаемые в объективе в моно­хроматическом свете, разрешимы, если уг­ловое расстояние между ними

j>=l,22l/D, (183.1)

где Я — длина волны света, D — диаметр объектива.

Разрешающей способностью (разре­шающей силой) объектива называется ве­личина

R=1/dj,

где dj — наименьшее угловое расстоя­ние между двумя точками, при котором они еще оптическим прибором разрешаются.

Согласно критерию Рэлея, изображе­ния двух одинаковых точек разрешимы, когда центральный максимум дифракцион­ной картины для одной точки совпадает с первым минимумом дифракционной кар-

 

тины для другой (рис.266). Из рисунка следует, что при выполнении критерия Рэлея угловое расстояние между точками dj должно быть равно j, т. е. с учетом (183.1)

dj=j=1,22l/D.

Следовательно, разрешающая способ­ность объектива

R=1/dj=D/(l,22l), (183.2)

т. е. зависит от диаметра и длины волны света.

Из формулы (183.2) видно, что для увеличения разрешающей способности оп­тических приборов нужно либо увеличить диаметр объектива, либо уменьшить длину волны. Поэтому для наблюдения более мелких деталей предмета употребляют ультрафиолетовое излучение, а полученное изображение в данном случае наблю­дается с помощью флуоресцирующего эк­рана либо фиксируется на фотопластинке. Еще большую разрешающую способность можно было бы получить с помощью рент­геновского излучения, но оно обладает большой проникающей способностью и проходит через вещество не преломля­ясь; следовательно, в данном случае не­возможно создать преломляющие линзы. Потоки электронов (при определенных энергиях) обладают примерно такой же длиной волны, как и рентгеновское излуче­ние. Поэтому электронный микроскоп име­ет очень высокую разрешающую способ­ность (см. § 169).

Разрешающей способностью спек­трального прибора называют безразмер­ную величину

R=l/(dL), (183.3)

где dl — абсолютное значение минималь­ной разности длин волн двух соседних спектральных линий, при которой эти ли­нии регистрируются раздельно.

2. Разрешающая способность дифрак­ционной решетки. Пусть максимум m-го порядка для длины волны l2 наблюдается под углом j, т.е., согласно (180.3), d sinj=ml2. При переходе от максимума к соседнему минимуму разность хода ме­няется на l /N (см. (180.4)), где N — число щелей решетки. Следовательно, минимум l1, наблюдаемый под углом jmin, удовлетворяет условию d sinjmin= ml1+l1 /N. По критерию Рэлея, j=jтmin, т.е. ml 2=ml 1 +l 1 /N, или l2/(l2-l1)= mN. Так как l1 и l2 близки между собой, т.е. l2-l1=dl, то, согласно (183.3),

Rдиф.реш= mN.

Таким образом, разрешающая способ­ность дифракционной решетки пропорцио­нальна порядку т спектров и числу N ще­лей, т. е. при заданном числе щелей увели­чивается при переходе к спектрам высших порядков. Современные дифракционные решетки обладают довольно высокой раз­решающей способностью (до 2•105).


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)