光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)

一、回顧與引出二、在像面觀察的夫瑯和費衍射三、成像系統(tǒng)的分辨率第四節(jié)光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem由衍射現(xiàn)象---進一步理解什么是衍射障礙物；2.夫瑯和夫圓孔衍射理解望遠(yuǎn)鏡的星點檢驗系統(tǒng)；S

K衍射屏衍射空間接收幕屏一、回顧與引出光的衍射現(xiàn)象：光波在空間傳播遇到障礙物時，其傳播方向會偏離直線傳播，彎入到障礙物的幾何陰影中，并呈現(xiàn)光強的不均勻分布的現(xiàn)象。1.1對衍射的進一步理解、討論與思考？？由透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)是否可以看作是光傳播中遇到的障礙物？Yes!§13-4P.379圖13-284、星點檢驗裝置：檢驗透鏡的成像質(zhì)量S’L1被測透鏡SP0P’0聚光鏡星點（針孔）顯微鏡1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2）檢測判據(jù)L2一、回顧與引出二、在像面觀察的夫瑯和費衍射三、成像系統(tǒng)的分辨率第四節(jié)光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem2.1理想光學(xué)系統(tǒng)的衍射現(xiàn)象S’DLS’DL1L2等效光學(xué)系統(tǒng)二、在像面觀察的夫瑯和費衍射2.2光學(xué)系統(tǒng)衍射分析QMDSS’

xyz(x1Cy1)rqR（1）出瞳面上任意點Q的復(fù)振幅分布其中二、在像面觀察的夫瑯和費衍射S’是成像系統(tǒng)對S所成的像。成像系統(tǒng)對無像差。D系統(tǒng)的孔徑光闌C坐標(biāo)坐標(biāo)xS’y分散的是會聚的！為什么？會聚的QMDP0P’0

xyz(x1Cy1)rqR（2）像面上的振幅分布可看成出瞳的菲涅爾衍射二、在像面觀察的夫瑯和費衍射C2.2光學(xué)系統(tǒng)衍射分析不能用夫衍射，利用菲衍射計算公式坐標(biāo)坐標(biāo)xS’y代入整理：二、在像面觀察的夫瑯和費衍射二、在像面觀察的夫瑯和費衍射理解：1.2.3……無窮遠(yuǎn)處點物---焦面點物—成像系統(tǒng)—像面上的像—是夫瑯和費衍射圖樣近處點物---像面--像面上夫衍射場分布焦面上夫衍射場分布設(shè)光學(xué)系統(tǒng)通光孔的直徑為D，它產(chǎn)生的愛里斑的半徑：當(dāng)對點源成象時，衍射斑紋在其像面上，愛里斑的半徑結(jié)論一個無像差光學(xué)系統(tǒng)，對于物點所成的像也不是一個點而是一個衍射光斑。這個衍射光斑中的光強分布與系統(tǒng)孔徑的夫瑯和費衍射圖樣完全相同。二、在像面觀察的夫瑯和費衍射4、星點檢驗裝置：檢驗透鏡的成像質(zhì)量S’L1被測透鏡SP0P’0聚光鏡星點（針孔）顯微鏡1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2）檢測判據(jù)L2一、回顧與引出二、在像面觀察的夫瑯和費衍射三、成像系統(tǒng)的分辨率第四節(jié)光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem1.用衍射理論分析光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成與作用；2.光學(xué)系統(tǒng)成像關(guān)系可看成了是夫瑯和費衍射關(guān)系，像面上（R）夫瑯和費衍射場的分布計算公式；3.遠(yuǎn)、近點物通過光學(xué)系統(tǒng)，在像平面上，都看成是夫瑯和夫圓孔衍射圖樣。一、回顧與引出二、在像面觀察的夫瑯和費衍射三、成像系統(tǒng)的分辨率第四節(jié)光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)是指光學(xué)系統(tǒng)分辨細(xì)微結(jié)構(gòu)的能力。三、光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)（Resolvingpowerofanopticalsystem）光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)是指光學(xué)系統(tǒng)分辨細(xì)微結(jié)構(gòu)的能力。LS1S2S’1S’2d相鄰的兩個光斑極大值的角度或者距離。

LS1S2S’1S’2LS1S2S’1S’2三、光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)（Resolvingpowerofanopticalsystem）能分開不能分開3.1瑞利判據(jù)（Rayleigh’scriterion）10.81當(dāng)一個像點的衍射光斑主極大和另一個像點的衍射的第一極小值重合時，兩個像點剛好被分開。三、光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)（Resolvingpowerofanopticalsystem）第一級小值，藍(lán)色中央極大值，紅色與F-P標(biāo)準(zhǔn)具的分辨率的表述有何不同？光斑主極大的能量占80%3.2幾種常見的光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)（1）望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)望遠(yuǎn)鏡的作用(角度的放大)2

S'1S'2θ0Lr0三、光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)（Resolvingpowerofanopticalsystem）（2）照像物鏡的分辨本領(lǐng)D/f’為物鏡的相對孔徑3.2幾種常見的光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)求證：由阿貝正弦條件：證明：由衍射知證畢

'S1S2S'1S'2

D2

'l’顯微物鏡-l（3）顯微物鏡的分辨本領(lǐng)（3）顯微物鏡的分辨本領(lǐng)求證：p.400

S2’S1

S2

S1‘

一、回顧與引出二、在像面觀察的夫瑯和費衍射三、成像系統(tǒng)的分辨率第四節(jié)光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)Diffractionandresolvingpowerofanopticalsystem成像系統(tǒng)分辨率的意義；2.常用的3種光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)分別如何定義、

各自特點和計算；Homework(13-4)4.Adiffraction-limitedtelescopewitha7.6cmapertureisaimedatatarget12.5kmaway.Assuminglightof500nmwavelengthandneglecting