- •Общая физика оптика
- •Работа 1. Измерение длины световой волны с помощью бипризмы френеля Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа2. Исследование зависимости коэффициента поглощения жидкости от длины волны Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа3. Определение показателя преломления воздуха интерферометром жамена Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа4. Определение длины световой волны с помощью прозрачной дифракционной решетки Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа5. Измерение разрешающей способности объектиВа Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа6. Исследование поляризованного света Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа7. Определение концентрации сахарного раствора сахариметром Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Работа8. Изучение преломления света призмой. Изучение дисперсии света Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Рекомендательный библиографический список
- •Содержание
Работа5. Измерение разрешающей способности объектиВа Общие сведения
Главная задача любой оптической системы – сформировать правильное изображение объекта. Однако задача эта, строго говоря, невыполнима, так как все оптические системы в той или иной степени несовершенны и дают несколько искаженное изображение. Эти искажения называются аберрациями. Аберрации можно разбить на четыре группы:
1. Погрешности изготовления оптической системы (дефекты полировки, низкое качество стекла, отступление формы поверхности от заданной). Обычно такие аберрации несущественны, так как современная технология изготовления оптических приборов достигла высокой степени совершенства.
2. Погрешности оптических систем, связанные с тем, что обычные оптические детали с плоскими и сферическими поверхностями идеально фокусируют только узкие и близкие к оптической оси монохроматические пучки света, составляющие с осью малый угол. Световые же пучки, удаленные от оси или наклоненные к ней под большими углами, образуют искаженное изображение. В тщательно рассчитанных оптических системах этот тип аберрации сведен к минимуму за счет изготовления сложных объективов, представляющих собой набор линз разных сортов стекла с поверхностями различной кривизны. Иногда изготовляются асферические поверхности (параболические, эллиптические и т.д.).
3. Хроматическая аберрация возникает в следствие того, что оптические стекла имеют показатель преломления, зависящий от длины волны (явление дисперсии). Поэтому фокусное расстояние объектива зависит от длины световой волны, и если для одной длины волны изображение хорошо сфокусировано, то для других длин волн хорошей фокусировки не наблюдается. Этот тип аберрации сводят к минимуму, применяя сложные объективы, состоящие из многих линз.
Таким образом, из-за наличия аберраций изображение каждой светящейся точки, образованное объективом, имеет конечные размеры. Если две светящиеся точки дают изображения, которые накладываются друг на друга таким образом, что провал интенсивности Iмежду их максимумами меньше 20 % (рис.2), то визуально изображения этих точек будет восприниматься как одна светящаяся точка, или как говорят, эти светящиеся точки не разрешены (не наблюдаются раздельно).
, (1)
где – длина волны;D– диаметр диафрагмы объектива.
Величина называется критерием Релея.
Разрешающая способность при этом определяется, как величина обратная углу:
R=.