Разделителната способност е основна характеристика на оптичните инструменти

Разделителната способност е основна характеристика на оптичните инструменти
Разделителната способност е основна характеристика на оптичните инструменти
Anonim

Всички оптични устройства, независимо от тяхната специфика и предназначение, задължително имат една обща физическа характеристика, която се нарича "резолюция". Това физическо свойство е решаващо за всички оптични и оптически измервателни уреди без изключение. Например, за микроскопа най-важният параметър е не само увеличаващата сила на неговите лещи, но и разделителната способност, от която пряко зависи качеството на изображението на изследвания обект. Ако дизайнът на това устройство не е в състояние да осигури отделно възприемане на най-малките детайли, тогава полученото изображение ще бъде с лошо качество дори при значително увеличение.

Резолюция
Резолюция

Разделителната способност на оптичните инструменти е стойност, която характеризира способността им да различават най-малките отделни детайлинаблюдавани или измерени обекти. Границата на разделителна способност е минималното разстояние между съседни части (точки) на обект, при което техните изображения вече не се възприемат като отделни елементи на обекта, сливащи се заедно. Колкото по-малко е това разстояние, толкова по-висока е разделителната способност на устройството.

Реципрочната стойност на границата на разделителната способност е мярка за разделителна способност. Този най-важен параметър определя качеството на устройството и съответно неговата цена. Поради дифракционното свойство на светлинните вълни, всички изображения на малки елементи на обект изглеждат като ярки петна, заобиколени от система от концентрични интерференционни кръгове. Именно този феномен ограничава разделителната способност на всякакви оптични устройства.

Резолюция на обектива
Резолюция на обектива

Според теорията на английския физик от 19-ти век Рейли, изображението на два близки малки елемента на обект все още може да се различи, ако техният дифракционен максимум съвпада. Но дори и тази резолюция има своите граници. Определя се от разстоянието между тези най-малки детайли на обекти. Разделителната способност на обектива обикновено се определя от максималния брой отделно възприемани линии на милиметър от изображението. Този факт е установен емпирично.

Разделителната способност на устройствата намалява при наличие на аберации (отклонения на светлинния лъч от дадена посока) и различни грешки при производството на оптични системи, което увеличава размерите на дифракционните петна. ТакаПо този начин, колкото по-малък е размерът на дифракционните петна, толкова по-висока е разделителната способност на всяка оптика. Това е важен индикатор.

Разделителна способност на оптични инструменти
Разделителна способност на оптични инструменти

Разделителната способност на всяко оптично устройство се оценява от неговите хардуерни характеристики, отразяващи всички фактори, които влияят върху качеството на изображението, предоставено от това устройство. Такива влияещи фактори, разбира се, трябва да включват преди всичко аберация и дифракция - закръгляването на препятствията от светлинни вълни и в резултат на това тяхното отклонение от праволинейна посока. За определяне на разделителната способност на различни оптични инструменти се използват специални прозрачни или непрозрачни тестови плочи със стандартен модел, наречени светове.

Препоръчано: