江苏大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十二章 光学 12.9 光学仪器的分辩本领

12.9光学仪器的分辩本领 12.9光学仪器的分辩本领 一.圆孔的夫琅禾费衍射 实验装置 爱里斑 第一级暗环所围的中央光斑。 前页后页目录 .1

前页 后页 目录 1 12.9 光学仪器的分辩本领 S L1 L2 K E 实验装置 爱里斑 第一级暗环所围的中央光斑。 一. 圆孔的夫琅禾费衍射 12.9 光学仪器的分辩本领

12.9光学仪器的分辩本领 衍射条纹的光强分布 前页后页目录 2

前页 后页 目录 2 12.9 光学仪器的分辩本领 衍射条纹的光强分布 I 

12.9光学仪器的分辩本领 爱里斑的角半径日 (积分计算) sin8≈1.22 d d为小孔直径 爱里斑的半径R R=f.tane ≈f.sind ≈1.22·f d 前页后页目录 3

前页 后页 目录 3 12.9 光学仪器的分辩本领 爱里斑的角半径 爱里斑的半径 1  f R 1  1 sin . 1 22 d   d 为小孔直径 =  1 R f tan   1 22 . f d    1 f sin R o E (积分计算)

12.9光学仪器的分辩本领 二.光学仪器的分辩本领 几何光学中 (经透镜) 物点◆象点 物（物点集合）◆象（象点集合） 波动光学中 (经透镜) 物点·◆象斑· 物（物点集合）→象（象斑集合） 前页后页目录 .4

前页 后页 目录 4 12.9 光学仪器的分辩本领 二.光学仪器的分辩本领 几何光学中 物(物点集合)  象(象点集合) 物点  象点 (经透镜) 波动光学中 物点  象斑 (经透镜) 物(物点集合)  象(象斑集合)

12.9光学仪器的分辩本领 瑞利准则： 两个等光强的非相干 点光源（物点），一点的象斑 中心恰好落在另一点的象 斑边缘（第1级暗纹处），两物 ,点刚好能够分辨。 A 能分辨 恰能分辨 不能分辨 前页后页目录 5

前页 后页 目录 5 12.9 光学仪器的分辩本领 能分辨 不能分辨 瑞利准则： 两个等光强的非相干 点光源(物点)，一点的象斑 中心恰好落在另一点的象 斑边缘(第1级暗纹处), 两物 点刚好能够分辨。 恰能分辨

12.9光学仪器的分辩本领 最小分辨角：OR 恰好能够分辨时，两物，点与光学仪器中心所 张的角。也叫角分辨率。 可以由瑞利准则求出。 凸透镜的最小分辨角0=日≈1.22 d E 前页后页目录 6

前页 后页 目录 6 12.9 光学仪器的分辩本领 最小分辨角： 恰好能够分辨时，两物点与光学仪器中心所 张的角。也叫角分辨率。 可以由瑞利准则求出。 d S1 S2 R  凸透镜的最小分辨角 R = 1   1 22 . d  1  E R 

12.9光学仪器的分辩本领 光学仪器分辨本领： 最小分辨角的倒数 1 R= OR 凸透镜的分辨本领 R= 1.22元 前页后页目录 7

前页 后页 目录 7 12.9 光学仪器的分辩本领 光学仪器分辨本领： 凸透镜的分辨本领 1 = R R  1 = R R  1 1 22 = . d  最小分辨角的倒数

12.9光学仪器的分辩本领 例1在通常的明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为 3mm,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2.0mm,问离纱窗多远时人眼怜 能分辨清楚两根细丝？P166例题12-12 解：以视觉感受最灵敏的黄绿光（波长为550nm)来讨 论，人眼的最小分辨角 0=1.222=1.22×550x109 d 3×10=2.2x10(rad 恰能分辨时，人离纱窗距离 12.0×103 S= OR 2.2x104-9.1(m) 本节完 前页后页目录8

前页 后页 目录 8 12.9 光学仪器的分辩本领 例1 在通常的明亮环境中，人眼瞳孔的直径约为 3mm，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2.0mm，问离纱窗多远时人眼恰 能分辨清楚两根细丝？ P166例题12-12 解：以视觉感受最灵敏的黄绿光(波长为550nm)来讨 论，人眼的最小分辨角 4 2 2 10 . (rad) − =  恰能分辨时，人离纱窗距离 = 9 1. (m) 本节完 9 3 550 10 1 22 3 10 . − −  =   3 4 2 0 10 2 2 10 . . − −  =  =1 22 R . d   = R l s  R  s l