Upplösning är en grundläggande egenskap hos optiska instrument

Upplösning är en grundläggande egenskap hos optiska instrument
Upplösning är en grundläggande egenskap hos optiska instrument
Anonim

Alla optiska enheter, oavsett deras specifikationer och syfte, har nödvändigtvis en gemensam fysisk egenskap, som kallas "upplösning". Denna fysiska egenskap är avgörande för alla optiska och optiska mätinstrument utan undantag. Till exempel, för ett mikroskop är den viktigaste parametern inte bara förstoringseffekten hos dess linser, utan också upplösningen, på vilken kvaliteten på bilden av objektet som studeras direkt beror på. Om designen av den här enheten inte kan ge en separat uppfattning om de minsta detaljerna, kommer den resulterande bilden att vara av dålig kvalitet även med en betydande ökning.

Upplösning
Upplösning

Optiska instruments upplösning är ett värde som kännetecknar deras förmåga att urskilja de minsta enskilda detaljernaobserverade eller uppmätta föremål. Upplösningsgränsen är det minsta avståndet mellan angränsande delar (punkter) av ett objekt, där deras bilder inte längre uppfattas som separata delar av objektet, som smälter samman. Ju mindre detta avstånd är, desto högre upplösning har enheten.

Den ömsesidiga upplösningsgränsen är ett mått på upplösning. Denna viktigaste parameter bestämmer kvaliteten på enheten och följaktligen dess pris. På grund av ljusvågornas diffraktiva egenskap ser alla bilder av små delar av ett objekt ut som ljusa fläckar omgivna av ett system av koncentriska interferenscirklar. Det är detta fenomen som begränsar upplösningen för alla optiska enheter.

Linsupplösning
Linsupplösning

Enligt den engelska 1800-talsfysikern Rayleighs teori kan bilden av två närliggande små element av ett objekt fortfarande särskiljas om deras diffraktionsmaximum sammanfaller. Men även denna resolution har sina gränser. Det bestäms av avståndet mellan dessa minsta detaljer av föremål. Ett objektivs upplösning bestäms vanligtvis av det maximala antalet separat uppfattade linjer per millimeter av bilden. Detta faktum fastställdes empiriskt.

Upplösningen av enheter minskar i närvaro av aberrationer (avvikelser av ljusstrålen från en given riktning) och olika fel vid tillverkning av optiska system, vilket ökar dimensionerna på diffraktionsfläckar. SåSåledes, ju mindre storleken på diffraktionsfläckarna är, desto högre upplösning för eventuell optik. Detta är en viktig indikator.

Upplösning av optiska instrument
Upplösning av optiska instrument

Upplösningen för alla optiska enheter utvärderas av dess hårdvarufunktioner, vilket återspeglar alla faktorer som påverkar kvaliteten på bilden som tillhandahålls av denna enhet. Sådana påverkande faktorer bör naturligtvis först och främst inkludera aberration och diffraktion - avrundning av hinder med ljusvågor och, som ett resultat, deras avvikelse från en rätlinjig riktning. För att bestämma upplösningen för olika optiska instrument används speciella transparenta eller ogenomskinliga testplattor med ett standardmönster, så kallade världar.

Rekommenderad: