Для микроскопа

пусть каждая точка объекта является самостоятельным источником. В листе изображения радиус темного кольца будет

По критерию Рэлея . Объектив микроскопов всегда рассчитаны так, чтобы, так как изображения в воздухе, то . Препарат же может быть в среде . Так как , то но или где числовая апертура объектива.

Если объект в воздухе , то n=1, кроме того ,для микроскопических наблюдений

Так как числовую апертуру нельзя значительно повысить, то единственный способ увеличения разрешающей способности микроскопа - переход к более коротким λ. Например, УФ излучение или электронный микроскоп.

Более простой переход: получения изображения необходимо, чтобы в объектив микроскопа попали лучи образующее, по меньшей мере, 1-ый минимум дифракционного изображения, иначе всё поле зрения будет засвечено равномерно. Если объект есть щель ширины h, то для направления на 1-ый min имеем , поэтому наименьший размер доступного наблюдению света есть .

Поляризация света.

Из эл|.м теории света вытекает, что световые волны поперечны. Однако, вектора могут быть произвольно ориентированы относительно направления распространения волнового фронта (или луча). В оптике плоскость содержащую вектор и вектор в направлении распространения называется плоскостью поляризации.

Плоскость же содержащую называется плоскостью колебаний. Эти плоскости взаимно перпендикулярны.

Электромагнитное излучение, у которого направления поля остается неизменным называется плоскопооляризованным (или линейнополяризованным). В пучке света некогерентного источника направлений электрического хаотически меняется по перпендикулярно . такой свет называется неполяризованным.

Круговая поляризация

Пустm два когерентных пучка совмещаются, причем поляризации перпендикулярны.

если разность фаз =0 , то вектор результирующего поля будет под углом:

и если , то .

Таким образом, результирующий пучок света является плоскопараллельным.

Если же сдвиг по фазе = , то при х=0

В последовательные моменты времени:

Таким образом, результирующий вектор остается постоянным по величине и вращается по часовой стрелке вокруг х. такая поляризация называется левой круговой.

Если смещать пучки одинаковой интенсивности один, из которых имеет левую, а другой правую круговую поляризацию, то в результате получим плоскополяризованный пучок (отдельные фотоны имеют круговую поляризацию).

Если сложить два колебания с разными амплитудами, имеющий разность фаз, то результирующий вектор Е будет вращаться, скользя по эллипсу, т.е эллиптическая поляризация.

Поляризаторы и анализаторы

Пучок неполяризованного света можно поляризовать, если пропустить его через поляризатор.

Рассмотрим сначала для микроволн. Экран, изготовленный из тонких параллельных проволочек является ,в этом случае хорошим поляризатором.

Если пучок микроволнового излучения поляризовать вертикально и проволочки тоже натянуть вертикально, то в каждой проволочке индуцируется ток I.

Индуцированный ток излучает поля . Поэтому справа от поляризатора результирующее поле и поляризатор ведет себя как отражатель, который не пропускает пучок. Если же проволочки перпендикулярны , то вертикальным токам «негде» индуцировать. Поэтому не возникает дополнительного излучения и падающая волна проходит без искажений. Примем за ось поляризатора перпендикуляр к линии, в направлении которой расположены проволочки.

Поляризатор будет излучать поля под прямым углом к оси. Поскольку компенсирует составляющую поля в этом направлении, то результирующее поле Е будет представлять собой составляющую поля параллельную оси и или

Таким образом , случай идеального поляризатора интенсивность пропорциональна , где α- угол между плоскостью поляризации света и осью поляризатора (закон Малика).

Излучение после прохождения поляризатора оказывается плоскополяризованный в направлении оси поляризатора. На этом же принципе основано действие светового поляроидного фильтра. Он изготавливается из вещества, состоящего из длинных параллельных цепочек молекул, вдоль которых может течь электрический ток. В случае неполяризованного света составляющие поля параллельны цепочкам поглощаются и в пучке остаются лишь те составляющие поля, которые параллельны оси поляризатора.

Например, кристалл турмалина пропускает лишь волны, для которых параллельны оси кристалла. Поэтому происходит ослабление интенсивности неполяризованного света в 2раза и свет становиться поляризованным.

Если взять два кристалла, то до второго доходит поляризованный свет и в зависимости от ориентации через второй кристалл проходит часть потока согласно закону Малюса. Явлении поляризации света имеет место и при отражении им преломлении света на границе двух диэлектриков. Видно усиление и ослабление света за пластинкой турмалина.

Можно использовать два зеркала (стекло)

Изменяя угол наклона зеркала к лучу можно убедиться, что доля поляризованного света зависит от угла падения φ. При определенном угле падения отраженный луч оказывается полностью поляризованным (закон Брюстера 1815 г.)