成都理工大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十七章 波动光学（17.9）光学仪器的分辨率

179光学仪器的分辨率 0.。/o 对于两个强度相等的不相干的点光源(物点) 个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源 衍射图样的第一极小相重合,这时两个点光源(或 物点)恰为这一光学仪器所分辨.—瑞利判据

对于两个强度相等的不相干的点光源（物点）， 一个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源 衍射图样的第一极小相重合，这时两个点光源（或 物点）恰为这一光学仪器所分辨.——瑞利判据 8 0 0. I 17.9 光学仪器的分辨率

光学仪器的通光孔径D d/2 6 =1.22 2 d/2 =1.22 f D 最小分辨角=1.22 D 光学仪器分辨率 OC D 01.222

* * 1 s 2 s f  0 2 d f D d   1.22 2 0   D  最小分辨角 0  1.22 光学仪器分辨率  1.22 1 0 D    1  D , f D d   1.22 2 光学仪器的通光孔径D  

1990年发射的哈勃 太空望远镜的凹面物镜 的直径为24m,最小分 辨角=0在大气层 外615km高空绕地运行, 可观察130亿光年远的太 空深处,发现了500亿个 星系

" 0  0.1 1990 年发射的哈勃 太空望远镜的凹面物镜 的直径为2.4m ，最小分 辨角 ，在大气层 外 615km 高空绕地运行 , 可观察130亿光年远的太 空深处, 发现了500 亿个 星系

例1设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm, 而在可见光中,人眼最敏感的波长为550nm,问 (1)人眼的最小分辨角有多大? (2)若物体放在距人眼25cm(明视距离)处, 则两物点间距为多大时才能被分辨? 解(1)b。=1.22 21.22×55×10-7m 3×10-3m =2.2×104rad (2)d=l0=25cm×22×104 =0.0055cm=0.055mm

例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为3mm， 而在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问 （1）人眼的最小分辨角有多大？ （2）若物体放在距人眼25cm（明视距离）处， 则两物点间距为多大时才能被分辨？ 解（1） D   0  1.22 2.2 10 rad 4   （2） 3 10 m 1.22 5.5 10 m 3 7       4 0 25cm 2.2 10  d  l     0.0055cm  0.055mm

例2毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄, 这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击 (1)有一毫米波雷达,其圆形天线直径为55cm, 发射频率为220GHz的毫米波,计算其波束的角宽度; (2)将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽 度进行比较,设船用雷达波长为157cm,圆形天线直 径为233m C 3×108m/s 解(1)x =1.36×10-3m v220×10Hz 1.36×10-m △O,=244 2.44× 0.00603rad 55×10-2m 1.57×10 (2)△O,=244 12 =244× 0.0164rad 2.33m

例2 毫米波雷达发出的波束比常用的雷达波束窄， 这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击. （1）有一毫米波雷达，其圆形天线直径为55cm， 发射频率为220GHz的毫米波，计算其波束的角宽度； （2）将此结果与普通船用雷达发射的波束的角宽 度进行比较，设船用雷达波长为1.57cm，圆形天线直 径为2.33m . 解（1） 1.36 10 m 220 10 Hz 3 10 m/s 3 9 8 1          c 0.00603rad 55 10 m 1.36 10 m 2.44 2.44 2 3 1 1 1          D   （2） 0.0164rad 2.33m 1.57 10 m 2.44 2.44 2 2 2 2        D  