1、第八节第八节圆孔衍射第1页一、夫琅禾费圆孔衍射一、夫琅禾费圆孔衍射 平行光平行光经过圆孔,经过圆孔,照射在屏幕照射在屏幕上形成圆孔上形成圆孔衍射。衍射。1.爱里斑爱里斑第一级暗环直径第一级暗环直径 d 为爱里斑直径。为爱里斑直径。镜头直径镜头直径 D。8.圆孔衍射圆孔衍射/一、夫琅禾费圆孔衍射一、夫琅禾费圆孔衍射第2页 爱里斑爱里斑对透镜中心对透镜中心张角由理论张角由理论推导可知推导可知:D 越大越大 越小,衍射越小,衍射现象越不显著现象越不显著。8.圆孔衍射圆孔衍射/一、夫琅禾费圆孔衍射一、夫琅禾费圆孔衍射第3页二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率 普通光学仪器成像,能够看成圆孔衍普通光学仪
2、器成像,能够看成圆孔衍射。因为衍射现象,会使图像边缘变得含射。因为衍射现象,会使图像边缘变得含糊不清,使图像分辨率下降。糊不清,使图像分辨率下降。两个点光源相距较远,两个点光源相距较远,能分辨。能分辨。1.瑞利判据瑞利判据8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第4页两爱里斑中心距离为爱里斑半径时,恰两爱里斑中心距离为爱里斑半径时,恰能分辨能分辨-瑞利判据。瑞利判据。两点光源靠近两点光源靠近此时两爱里斑重合部分光强为一个光斑中此时两爱里斑重合部分光强为一个光斑中心最大值心最大值 80。恰能分辨恰能分辨8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第5页两点光源继续
3、靠近两点光源继续靠近不能分辨不能分辨3.光学仪器分辨光学仪器分辨率率最小分辨角倒数最小分辨角倒数光学仪器最小分辨角越小,分辨率就越高。光学仪器最小分辨角越小,分辨率就越高。8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第6页2.最小分辨角最小分辨角由由恰能分辨恰能分辨8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第7页光学仪器分辨率光学仪器分辨率光学镜头直径越大,分辨率越高。光学镜头直径越大,分辨率越高。普通天文望远镜口径都很大,世界上普通天文望远镜口径都很大,世界上最大天文望远镜在智利,直径最大天文望远镜在智利,直径16米,由米,由4片透镜组成。片透镜组成。8.圆孔衍
4、射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第8页 美国最大望远镜直径为美国最大望远镜直径为200英寸,在英寸,在帕洛玛山。帕洛玛山。哈勃望远镜可看到宇宙中哈勃望远镜可看到宇宙中97天体。天体。8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率地面观察地面观察用哈勃望用哈勃望远镜观察远镜观察第9页哈勃望远镜观察到新星诞生哈勃望远镜观察到新星诞生8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第10页采取波长较短光,也可提升分辨率。采取波长较短光,也可提升分辨率。电子显微镜用加电子显微镜用加速电子束代替光束,速电子束代替光束,其波长约其波长约 0.1nm,用用它来观察分子结构。它来观察分子结构。8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第11页电子显微镜拍摄照片电子显微镜拍摄照片8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第12页播放教学片播放教学片CD5 光学仪器分辨率光学仪器分辨率8.圆孔衍射圆孔衍射/二、光学仪器分辨率二、光学仪器分辨率第13页