819物理光學(xué)考研課件3

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第四章光的衍射2第四章光的衍射3§4.3單孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)4.3.5特殊物體的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)3§4.3單孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)44.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射44.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射理碩教育—專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育是全國(guó)唯一專注于北理工考研輔導(dǎo)的學(xué)校，相對(duì)于其它機(jī)構(gòu)理碩教育有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。豐富的理工內(nèi)部資料資源與人力資源確保每個(gè)學(xué)員都受益匪淺，確保了理碩教育的學(xué)員初試通過(guò)率89%以上，復(fù)試通過(guò)率接近100%，理碩教育全力助您圓北理之夢(mèng).網(wǎng)址5理碩教育—專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育6圓孔夫瑯和費(fèi)衍射的復(fù)振幅和輻照度6圓孔夫瑯和費(fèi)衍射的復(fù)振幅和輻照度7愛里分布(G.B.Airy,1835)7愛里分布(G.B.Airy,1835)8愛里斑分布的計(jì)算8愛里斑分布的計(jì)算9愛里斑的計(jì)算結(jié)果9愛里斑的計(jì)算結(jié)果10Diffractionfromsmallandlargecircularapertures

Smallaperture

LargeapertureRecalltheScaleTheorem!10Diffractionfromsmallandl11

例一：眼睛瞳孔的愛里斑估算11例一：眼睛瞳孔的愛里斑估算12

例二：He-Ne激光器光束的衍射發(fā)散角12例二：He-Ne激光器光束的衍射發(fā)散角13

例題三13例題三14141515161617

第二講小結(jié)17第二講小結(jié)184.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)184.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)191920瑞利判據(jù)成立的條件：1兩個(gè)等強(qiáng)度的點(diǎn)，2針對(duì)非相干成像系統(tǒng)。斯派羅判據(jù)。

20瑞利判據(jù)成立的條件：211、望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)211、望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)22哈勃太空望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)度13.3m，主鏡直徑4.3m，清晰度超過(guò)地面天文望遠(yuǎn)鏡10倍?！靶鹿敝麋R直徑達(dá)7.5m，觀測(cè)范圍比老哈勃大4－倍。22哈勃太空望遠(yuǎn)鏡232324注意避免過(guò)放大或放大不足！24注意避免過(guò)放大或放大不足！2525262、照相物鏡分辨本領(lǐng)數(shù)碼相機(jī)德象素?cái)?shù)與分辨本領(lǐng)有何關(guān)系？262、照相物鏡分辨本領(lǐng)數(shù)碼相機(jī)德象素?cái)?shù)與分辨本領(lǐng)有何關(guān)系？273、顯微鏡分辨本領(lǐng)273、顯微鏡分辨本領(lǐng)2828292930電子顯微鏡

30電子顯微鏡

314、棱鏡分光儀分辨本領(lǐng)314、棱鏡分光儀分辨本領(lǐng)323233

小結(jié)33小結(jié)34

環(huán)形孔徑技術(shù)34環(huán)形孔徑技術(shù)35圖示畫出了圓形光瞳和高斯光瞳的系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的曲線。應(yīng)用高斯光瞳雖然實(shí)現(xiàn)了“切趾”，但付出的代價(jià)是中央亮斑寬度增大，系統(tǒng)分辨率降低。35圖示畫出了圓形光瞳和高斯光瞳的系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的曲線。應(yīng)用3636373738例四望遠(yuǎn)鏡的有效放大率38例四望遠(yuǎn)鏡的有效放大率39例五顯微鏡的有效放大率39例五顯微鏡的有效放大率404.3.5特殊物體的衍射404.3.5特殊物體的衍射41衍射孔徑的分解41衍射孔徑的分解424243應(yīng)用互補(bǔ)屏原理可以證明，無(wú)論是園屏的夫瑯和費(fèi)衍射，還是園屏的菲涅耳衍射，在觀察平面中心都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，稱為泊松亮點(diǎn)，或者阿喇果亮斑。對(duì)此，將在菲涅耳衍射一節(jié)介紹43應(yīng)用互補(bǔ)屏原理可以證明，無(wú)論是園屏的夫瑯和費(fèi)衍射，還是園442．隨機(jī)顆粒的夫朗和費(fèi)衍射442．隨機(jī)顆粒的夫朗和費(fèi)衍射454546Randomlyplacedidenticalholesyieldadiffractionpatternwhosegrossfeaturesrevealtheshapeoftheholes.HoleDiffractionpattern pattern SquareholesRoundholes46Randomlyplacedidenticalho47Mooncoronasareduetodiffraction.Whenthemoonlooksabithazy,you’reseeinga“corona.”It’sadiffractioneffect.47Mooncoronasareduetodiff483．直邊夫瑯和費(fèi)衍射483．直邊夫瑯和費(fèi)衍射494．位相物體的夫瑯和費(fèi)衍射

494．位相物體的夫瑯和費(fèi)衍射5050514.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)514.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)52525353542、光波受限制程度與衍射圖形的關(guān)系542、光波受限制程度與衍射圖形的關(guān)系55反比定律的物理意義55反比定律的物理意義5656573、光源與衍射圖形的關(guān)系Intensity單縫衍射光強(qiáng)分布計(jì)算模擬結(jié)果573、光源與衍射圖形的關(guān)系Intensity單縫衍射光強(qiáng)分58白光單縫衍射

紅光單縫衍射

58白光單縫衍射紅光單縫衍射59作業(yè)1.習(xí)題4.92.習(xí)題4.113.習(xí)題4.1259作業(yè)1.習(xí)題4.9601.如何提高光學(xué)系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)？2.假如人眼的敏感波段不在0.5微米左右,而是在10.8微米附近的紅外波段,而瞳孔直徑仍然在4毫米左右,試描述這種紅外眼觀察到的外部世界的形象3.人體線度是米的數(shù)量級(jí),與可聽聲波波長(zhǎng)相當(dāng)。假如人耳可聽聲波波長(zhǎng)移至毫米波段，外部世界給予我們的聽覺形象如何？4。蝙蝠是利用超聲波來(lái)探測(cè)物體的。它們?yōu)楹尾皇褂脤?duì)人類可聽的聲波？思

考題60思考題61Thankyou61Thankyou知識(shí)回顧KnowledgeReview知識(shí)回顧KnowledgeReview63164

第四章光的衍射2第四章光的衍射65§4.3單孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)4.3.5特殊物體的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)3§4.3單孔的夫瑯和費(fèi)衍射4.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)664.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射44.3.3圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射理碩教育—專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育是全國(guó)唯一專注于北理工考研輔導(dǎo)的學(xué)校，相對(duì)于其它機(jī)構(gòu)理碩教育有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。豐富的理工內(nèi)部資料資源與人力資源確保每個(gè)學(xué)員都受益匪淺，確保了理碩教育的學(xué)員初試通過(guò)率89%以上，復(fù)試通過(guò)率接近100%，理碩教育全力助您圓北理之夢(mèng).網(wǎng)址67理碩教育—專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育68圓孔夫瑯和費(fèi)衍射的復(fù)振幅和輻照度6圓孔夫瑯和費(fèi)衍射的復(fù)振幅和輻照度69愛里分布(G.B.Airy,1835)7愛里分布(G.B.Airy,1835)70愛里斑分布的計(jì)算8愛里斑分布的計(jì)算71愛里斑的計(jì)算結(jié)果9愛里斑的計(jì)算結(jié)果72Diffractionfromsmallandlargecircularapertures

Smallaperture

LargeapertureRecalltheScaleTheorem!10Diffractionfromsmallandl73

例一：眼睛瞳孔的愛里斑估算11例一：眼睛瞳孔的愛里斑估算74

例二：He-Ne激光器光束的衍射發(fā)散角12例二：He-Ne激光器光束的衍射發(fā)散角75

例題三13例題三76147715781679

第二講小結(jié)17第二講小結(jié)804.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)184.3.4光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)811982瑞利判據(jù)成立的條件：1兩個(gè)等強(qiáng)度的點(diǎn)，2針對(duì)非相干成像系統(tǒng)。斯派羅判據(jù)。

20瑞利判據(jù)成立的條件：831、望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)211、望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)84哈勃太空望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)度13.3m，主鏡直徑4.3m，清晰度超過(guò)地面天文望遠(yuǎn)鏡10倍?！靶鹿敝麋R直徑達(dá)7.5m，觀測(cè)范圍比老哈勃大4－倍。22哈勃太空望遠(yuǎn)鏡852386注意避免過(guò)放大或放大不足！24注意避免過(guò)放大或放大不足！8725882、照相物鏡分辨本領(lǐng)數(shù)碼相機(jī)德象素?cái)?shù)與分辨本領(lǐng)有何關(guān)系？262、照相物鏡分辨本領(lǐng)數(shù)碼相機(jī)德象素?cái)?shù)與分辨本領(lǐng)有何關(guān)系？893、顯微鏡分辨本領(lǐng)273、顯微鏡分辨本領(lǐng)9028912992電子顯微鏡

30電子顯微鏡

934、棱鏡分光儀分辨本領(lǐng)314、棱鏡分光儀分辨本領(lǐng)943295

小結(jié)33小結(jié)96

環(huán)形孔徑技術(shù)34環(huán)形孔徑技術(shù)97圖示畫出了圓形光瞳和高斯光瞳的系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的曲線。應(yīng)用高斯光瞳雖然實(shí)現(xiàn)了“切趾”，但付出的代價(jià)是中央亮斑寬度增大，系統(tǒng)分辨率降低。35圖示畫出了圓形光瞳和高斯光瞳的系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的曲線。應(yīng)用98369937100例四望遠(yuǎn)鏡的有效放大率38例四望遠(yuǎn)鏡的有效放大率101例五顯微鏡的有效放大率39例五顯微鏡的有效放大率1024.3.5特殊物體的衍射404.3.5特殊物體的衍射103衍射孔徑的分解41衍射孔徑的分解10442105應(yīng)用互補(bǔ)屏原理可以證明，無(wú)論是園屏的夫瑯和費(fèi)衍射，還是園屏的菲涅耳衍射，在觀察平面中心都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，稱為泊松亮點(diǎn)，或者阿喇果亮斑。對(duì)此，將在菲涅耳衍射一節(jié)介紹43應(yīng)用互補(bǔ)屏原理可以證明，無(wú)論是園屏的夫瑯和費(fèi)衍射，還是園1062．隨機(jī)顆粒的夫朗和費(fèi)衍射442．隨機(jī)顆粒的夫朗和費(fèi)衍射10745108Randomlyplacedidenticalholesyieldadiffractionpatternwhosegrossfeaturesrevealtheshapeoftheholes.HoleDiffractionpattern pattern SquareholesRoundholes46Randomlyplacedidenticalho109Mooncoronasareduetodiffraction.Whenthemoonlooksabithazy,you’reseeinga“corona.”It’sadiffractioneffect.47Mooncoronasareduetodiff1103．直邊夫瑯和費(fèi)衍射483．直邊夫瑯和費(fèi)衍射1114．位相物體的夫瑯和費(fèi)衍射

494．位相物體的夫瑯和費(fèi)衍射112501134.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)514.3.6夫瑯和費(fèi)衍射圖形的性質(zhì)11452115531162、光波受限制程度與衍射圖形的關(guān)系542、光波受限制程度與衍射圖形的關(guān)系117反比定律的物理意義55反比定律的物理意義118561193、光源與衍射圖形的關(guān)系Intensity單縫衍射光強(qiáng)分布計(jì)算模擬結(jié)果573、光源與衍射圖形的關(guān)系Intensity單縫衍射光強(qiáng)分120白光單縫衍射

紅光單縫衍射

58白光單縫衍射紅光單縫衍射121作業(yè)1.習(xí)題4.92.習(xí)題4.113.習(xí)題4.1259作業(yè)1.習(xí)題4.91221.如何提高光學(xué)系統(tǒng)的分