赣南师范学院：《波动光学基本原理》课程教学资源（PPT课件）夫琅和费圆孔衍射、光的横波性与五种偏振态（物理与电子信息学院：王形华）

§8夫琅和费圆孔行射 光学仪器的像分辨本领 重点:夫琅和费圆孔符射的特征、爱里。 斑的概念、瑞利判据、最小分辨 角。 难点:人眼的最小分辨角与望远镜的最 小分辨角的联系和区别

§8 夫琅和费圆孔衍射 光学仪器的像分辨本领 重点：夫琅和费圆孔衍射的特征、爱里 斑的概念、瑞利判据、最小分辨 角。 难点：人眼的最小分辨角与望远镜的最 小分辨角的联系和区别

1.圆孔夫琅禾费衍射与爱里斑 o 图2,65圆孔夫琅禾费衍射 (a)实验装置,(l)艾里斑(孔径0.5m),(c)艾里(孔径1.0mm)

衍射图样—轴对称性,同心衍射环。 中亮斑,“爱里斑 衍射积分,(具体推演不要求) 结果 6)∝2 (x) (6)=1 2J(x) 宗量 t2m.6 参量 (Af) 两数J,“一阶,6/两数

●J(x)有一系列“零点”: 1.0 0.8F y-[32 0.4 0.2 220r1,635x2.233x2.679x3238x [2J1(x)/x]2 0 0.0175 0 0.0042 0 图2.66圆孔夫琅禾费衍射 (a)强度分布曲线,()零点位置和次极大强度相对值

x0=1.22丌, 第一个暗环的角方位θ1满足 丌 Dingo=1.22丌. 于是sinO1o=122 入 D ● Airy disk半角宽度为 △60≈1.22 入D 圆孔衍射发散角

例题:氦氖激光器沿管轴发射定向光束, 其出射窗口的直径为1mm,求激光光束 的衍射发散角。 解答:氦氖激光的波长为6328埃,由于 光束被出射窗限制,它必然会有一定的衍 射发散角。 △≈1.22=77×104rad≈27 D

例题：氦氖激光器沿管轴发射定向光束， 其出射窗口的直径为1mm，求激光光束 的衍射发散角。 [解答]：氦氖激光的波长为6328埃，由于 光束被出射窗限制，它必然会有一定的衍 射发散角。 1.22 7.7 10 2.7' 4   =   − rad D  

2瑞利判据与象分辩本领概念 助视光学仪器 放大, 物面 为什么? 像面 看得仔细分辩细节。 图267说明像分辨率本领概念 点集合(分离)爱里斑集合(重叠)

●通常沿用瑞利判据 两个物点→两个爱里斑: 两个斑中心之角间隔8 每个斑自身半角宽度△ 判据: 8A2,可分辨:A △6 δ6 图2.68说明作为像分辨本领定 根据: 量标准的瑞利判断 非相干叠加/出 人眼视网膜可分辨, 合理! △6 图2.69

3.●人眼 f ~22mm 图270人的眼球 眼瞳直径D,可调,2mm-8mm (白昼)(黑夜)

人眼最小分辨角(物方空气) 66.=1.22 A ≈1.22 550mm mm ≈3.3×104rd 正常人眼,明视距离s~25cm)