Rozdzielczość jest podstawową cechą instrumentów optycznych

Rozdzielczość jest podstawową cechą instrumentów optycznych
Rozdzielczość jest podstawową cechą instrumentów optycznych
Anonim

Wszystkie urządzenia optyczne, niezależnie od ich specyfiki i przeznaczenia, z konieczności mają jedną wspólną cechę fizyczną, zwaną „rozdzielczością”. Ta właściwość fizyczna jest decydująca dla wszystkich optycznych i optycznych przyrządów pomiarowych bez wyjątku. Na przykład dla mikroskopu najważniejszym parametrem jest nie tylko moc powiększania jego soczewek, ale także rozdzielczość, od której bezpośrednio zależy jakość obrazu badanego obiektu. Jeśli konstrukcja tego urządzenia nie jest w stanie zapewnić oddzielnej percepcji najdrobniejszych szczegółów, wynikowy obraz będzie słabej jakości nawet przy znacznym wzroście.

Rezolucja
Rezolucja

Rozdzielczość instrumentów optycznych jest wartością charakteryzującą ich zdolność do rozróżniania najmniejszych detaliobserwowane lub mierzone obiekty. Granica rozdzielczości to minimalna odległość między sąsiednimi częściami (punktami) obiektu, przy której ich obrazy nie są już postrzegane jako oddzielne elementy obiektu, łączące się ze sobą. Im mniejsza ta odległość, tym wyższa rozdzielczość urządzenia.

Odwrotność limitu rozdzielczości jest miarą rozdzielczości. Ten najważniejszy parametr decyduje o jakości urządzenia, a tym samym o jego cenie. Dzięki dyfrakcyjnej właściwości fal świetlnych wszystkie obrazy małych elementów obiektu wyglądają jak jasne plamy otoczone systemem koncentrycznych kręgów interferencyjnych. To właśnie to zjawisko ogranicza rozdzielczość wszelkich urządzeń optycznych.

Rozdzielczość obiektywu
Rozdzielczość obiektywu

Zgodnie z teorią dziewiętnastowiecznego angielskiego fizyka Rayleigha, obraz dwóch pobliskich małych elementów obiektu nadal można odróżnić, jeśli ich maksimum dyfrakcji jest zbieżne. Ale nawet ta rezolucja ma swoje ograniczenia. Jest to określane przez odległość między tymi najmniejszymi szczegółami obiektów. Rozdzielczość obiektywu jest zwykle określana przez maksymalną liczbę oddzielnie postrzeganych linii na milimetr obrazu. Fakt ten został ustalony empirycznie.

Rozdzielczość urządzeń zmniejsza się w obecności aberracji (odchyłek wiązki światła z danego kierunku) i różnych błędów w produkcji układów optycznych, co zwiększa wymiary plam dyfrakcyjnych. WięcZatem im mniejszy rozmiar plamek dyfrakcyjnych, tym wyższa rozdzielczość dowolnej optyki. To ważny wskaźnik.

Rozdzielczość przyrządów optycznych
Rozdzielczość przyrządów optycznych

Rozdzielczość każdego urządzenia optycznego jest oceniana na podstawie jego cech sprzętowych, odzwierciedlając wszystkie czynniki, które wpływają na jakość obrazu dostarczanego przez to urządzenie. Takimi czynnikami wpływającymi powinny oczywiście być przede wszystkim aberracja i dyfrakcja - zaokrąglanie przeszkód przez fale świetlne i w efekcie ich odchylenie od kierunku prostoliniowego. Aby określić rozdzielczość różnych instrumentów optycznych, stosuje się specjalne przezroczyste lub nieprzezroczyste płytki testowe ze standardowym wzorem, zwane światami.

Zalecana: