夫琅和费圆孔衍射.ppt

光的衍射
夫琅和费圆孔行射
e则 4 by David Paler
§
圆孔的夫朗和费衍射
1实验装置
S

1(n)=l0
2J/(④D)
圆孔衍射
光强分布
sine


夫琅和费圆孔衍射图样中央是一很亮的圆斑,集中
%,
中心是点光源的几何光学像,半角宽0决定于
第一极小的衍射角

C
夫琅和费圆孔衍射光强分布曲线
中央主极大第一极小第一次极大|第二极小
sin 6
061/a
081λ/
112/a

单孔衍射第一级暗环的衍射角满足:
sinO≈==122
衍射屏
观察屏
2小爱里森变小
+0
中央亮斑相对光
I/0
(爱里斑)强曲线
圆孔孔径为D卜f
122(WD)sine
爱里斑半径为:
P0=f80≈fsi=
爱里斑
D
二、透镜的分辨本领
(经透镜
物点
象点
几何光学: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)
任何透镜,反射镜都有通光孔径,即使不加光阑,入射光波
,任何光学仪器,即使像差得到了很好的
校正或消除,点物也不会成点像,而是形成衍射光斑,这

害,就不能分辨出是两物点,这就有了光学仪器的分辨本领
光学仪器的分辨本领
镜头通光直径D
(相当于圆孔)
若
得恰
来自远方
两分
组且L
辨
两
孔为
个C
衍两
射寸
物点
定义张角C为光学仪器的最小分辨角
为光学仪器的分辨本领
瑞利判据:( Rayleigh criterion)
如果一个点光源的爱里斑中心刚好和邻近的另
个点光源的爱里斑边缘(第一极小)相重合,则
这两个点光源恰好能被这一光学仪器所分辨
不可分辨
刚可分辨
光强
C
d

故光学仪器最小分辨角O等于爱里斑半径的角宽6=
光学仪器的分辨本领an=
两爱里斑中心距的角宽(略大于或略小于最小分辨角O时
θ>1
光强
能分
辨
光强不
能
分
6
辨