光学仪器的分辨本领

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光学仪器的分辨本领


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3 b8 v9 z5 v9 h% v2 D4 c% y    因为大多数光学仪器所用透镜的边缘都是圆形，圆孔的夫琅和费衍射对成象质量有直接影响。物体（光源）所发出的光经过狭缝或小圆孔并不聚焦成为几何像，而产生一衍射图样，如点光源成的像为一中心光斑（爱里斑）和周围明暗相间的圆心圆环。因此，衍射限制了光学仪器的放大率和成像清晰度。
9 i' {: n- @( Z/ P7 R# ~    用透镜观察远处两物点时，在透镜焦平面的屏上将产生两个衍射环纹。由于这两个物点光源是不相干的，所以屏上的总光强是两个衍射条纹的光强直接相加。光学仪器（人眼）能否从总光强分布中辨认出两个物点的像，取决于两个亮度很大的爱里斑的重叠程度，重叠过多就不能分辨出两个物点。
    对于光学仪器（透镜）的分辨极限，有一个瑞利准则：
8 n" f* @0 x7 t, ^    若一点光源的衍射图样的中央最亮处刚好与另一点光源的衍射图样的第一个最暗处相重合，这时这两个点光源恰能为这一光学仪器所分辨。
( p0 e. h1 Z2 \8 i: q+ i# V    下图是两个恰能分辩（左）和能分辩（右）的两个物点通过光学仪器后的像。

    满足瑞利判据的两物点间的距离，就是光学仪器所能分辨的最小距离，此时它们对透镜中心所张的角
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8 n7 G' n7 y' E. a$ X称为最小分辨角，对于直径为D的园孔衍射图样来说，它就是爱里斑的半角宽度

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* D( _: C4 L. v5 h( q  @3 v5 C. p0 Q    光学仪器中将最小分辨角的倒数称为仪器的分辨本领



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增大D或减小

7 S9 ]% n/ q3 T8 P均可提高仪器的分辨本领。如天文望远镜的物镜的直径较大，有的达5m以上；电子显微镜采用的是波长远小于可见光的电子波，能分辨相距10－10m的两个物点，看到单个原子。