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1、第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版第第 十十 章章 波波 动动MECHANICAL WAVES 光光光光 学学学学第第第第 十十十十 一一一一 章章章章1第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版 本节内容概要本节内容概要圆孔衍射圆孔衍射瑞利判据瑞利判据光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领 本节教学要求本节教学要求了解了解夫琅禾费圆孔衍射的结论。夫琅禾费圆孔衍射的结论。了解了解衍射对光学仪器分辨率的影响。衍射对光学仪器分辨率
2、的影响。2第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版一一 圆孔衍射圆孔衍射艾艾里里斑斑：艾里斑直径：艾里斑直径3第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版二二 瑞利判据瑞利判据 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光源的衍射图样的主极大主极大刚好和另一点光源衍射图样的刚好和另一点光源衍射图样的第一第一极小极小相相重合重合，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学
3、仪器，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨所分辨。4第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版*光学仪器的通光孔径光学仪器的通光孔径三三 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领光学仪器分辨率：光学仪器分辨率：5第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版 1990 年发射的年发射的哈勃哈勃太空望远镜的凹面物镜太空望远镜的凹面物镜的直径为的直径为2.4m ，最小分最小分辨角辨角 ，在大气层，在大气层外外 615km 高空绕地运行
4、高空绕地运行 , 可观察可观察130亿光年远的太亿光年远的太空深处空深处, 发现了发现了500 亿个亿个星系星系 。6第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版 例例1 设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为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而在可见光中，人眼最敏感的波长为550nm，问问（1）人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？ （2）若物体放在距人眼若物体放在距人眼25cm（明视距离）处，则明视距离）处，则两物点间距为多大时才能被分辨？两物点间距为多大时才能被分辨？
5、解（解（1）（2）7第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版 例例2 毫米波雷达发出的波束比常用的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波束窄，这使得毫米波雷达不易受到反雷达导弹的袭击雷达导弹的袭击。 ( (1) )有一毫米波雷达，其圆形天线直径有一毫米波雷达，其圆形天线直径为为55 cm，发射频率为发射频率为220 GHz的毫米波，的毫米波，计算其波束的角宽度；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
6、船用雷达波长为束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为1.57 cm，圆形天线直径为圆形天线直径为2.33 m。8第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版解解 ( (1) ) ( (2) )9第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版作业作业教材教材P170 11-29练习练习教材教材P170 11-2810第十一章第十一章 光学光学11-8 11-8 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领物理学物理学第五版第五版11
