瑞利判据的概念、性质及公式

Posted By: Dz Optics In: 行业资讯 On: Tuesday, August 14, 2018 Comment: 0 Hit: 231

导读:瑞利判据(Rayleigh Criterion),也被称为衍射分辨极限,是由科学家瑞利提出的一个判据:当一个爱里斑的边缘与另一个爱里斑的中心正好重合时,此时对应的两个物点刚好能被人眼或光学仪器所分辨,这个判据称为瑞利判据。

  瑞利判据(Rayleigh Criterion),也被称为衍射分辨极限,是由科学家瑞利提出的一个判据,本文带来瑞利判据的概念、性质及公式。

  一、瑞利判据的概念:

  按几何光学,物体上的一个发光点经透镜成像后得到的应是一个几何像点。而由于光的波动性,一个物点经透镜后在象平面上得到的是一个一几何像点像点为中心的衍斑。如果另一个物点也经过这个透镜成像,则在像平面上产生另一个衍射圆斑。当两个物点相距较远时,两个像斑也相距较远,此时物点是可以分辨的,若两个物点相距很近,以致两个象斑重叠而混为一体,此时两个物点就不能再分辨了。什么情况下两个像斑刚好能被分辨呢?

  瑞利提出了一个判据:当一个爱里斑的边缘与另一个爱里斑的中心正好重合时,此时对应的两个物点刚好能被人眼或光学仪器所分辨,这个判据称为瑞利判据。

  爱里斑:点光源经过光学仪器的小圆孔后,由于衍射的影响,所成的象不是一个点而是一个衍射的影响,所成的象不是一个点而是一个明暗相间的圆形光斑,这个光斑被称为爱里斑。

  二、瑞利判据的性质:

  谱线很多,易于重叠,只有相邻两条谱线清晰到一定程度才认为被分开。瑞利判据表明在理想条件下:两条谱线强度相等;成像系统无像差,谱线附近无晕光;狭缝宽度无限小时,当一条谱线的衍射主线极强,恰好落在另一条谱线衍射第一条暗线上时,可认为这两条谱线刚刚被分辨开。

  三、瑞利判据公式:

  瑞利判据公式如下:

  θmin=1/R=1.22λ/D(最小分辨角)

  当两个物点刚能分辨时,其对透镜中心的张角成最小分辨角,它正好与爱里斑对透镜中心的张角相等,即有对某种光学仪器而言,一个物点通过其成的象斑应越小,其分辨率才越高。

      分辨率与光学仪器口径成正比,与照明光源波长成反比,增加透镜直径,或者采用波长较短的光照明,可提高分辨率。前者例如望远镜,口径越来越大,后者如显微镜和电子显微镜。

Tags: 光学基础

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