Resolutsioon on optiliste instrumentide põhiomadus

Resolutsioon on optiliste instrumentide põhiomadus
Resolutsioon on optiliste instrumentide põhiomadus
Anonim

Kõigil optilistel seadmetel, olenemata nende spetsiifikast ja otstarbest, on tingimata üks ühine füüsiline omadus, mida nimetatakse "eraldusvõimeks". See füüsiline omadus on määrav eranditult kõigi optiliste ja optiliste mõõtevahendite puhul. Näiteks mikroskoobi puhul pole kõige olulisem parameeter mitte ainult selle läätsede suurendusvõimsus, vaid ka eraldusvõime, millest sõltub otseselt uuritava objekti pildi kvaliteet. Kui selle seadme disain ei suuda väikseimaid detaile eraldi tajuda, on tulemuseks olev pilt isegi olulise suurenemise korral halva kvaliteediga.

Resolutsioon
Resolutsioon

Optiliste instrumentide eraldusvõime on väärtus, mis iseloomustab nende võimet eristada väikseimaid üksikasjuvaadeldud või mõõdetud objektid. Eraldusvõime piir on minimaalne kaugus objekti külgnevate osade (punktide) vahel, mille juures nende kujutisi ei tajuta enam objekti eraldiseisvate elementidena, mis sulanduvad kokku. Mida väiksem see vahemaa, seda suurem on seadme eraldusvõime.

Eraldusvõime piiri pöördväärtus on eraldusvõime mõõt. See kõige olulisem parameeter määrab seadme kvaliteedi ja vastav alt selle hinna. Valguslainete difraktsiooniomaduse tõttu näevad kõik objekti väikeste elementide kujutised välja heledate laikudena, mida ümbritseb kontsentriliste interferentsiringide süsteem. Just see nähtus piirab kõigi optiliste seadmete eraldusvõimet.

Objektiivi eraldusvõime
Objektiivi eraldusvõime

19. sajandi inglise füüsiku Rayleighi teooria järgi saab objekti kahe lähedalasuva väikese elemendi kujutist siiski eristada, kui nende difraktsioonimaksimum langeb kokku. Kuid isegi sellel resolutsioonil on oma piirid. Selle määrab objektide kõige väiksemate detailide vaheline kaugus. Objektiivi eraldusvõime määrab tavaliselt eraldi tajutavate joonte maksimaalne arv pildi millimeetri kohta. See fakt tehti kindlaks empiiriliselt.

Seadmete eraldusvõime väheneb aberratsioonide (valgusvihu kõrvalekalded etteantud suunast) ja optiliste süsteemide valmistamisel erinevate vigade esinemisel, mis suurendab difraktsioonilaikude mõõtmeid. NiisiisSeega, mida väiksem on difraktsioonilaikude suurus, seda suurem on mis tahes optika eraldusvõime. See on oluline näitaja.

Optiliste instrumentide eraldusvõime
Optiliste instrumentide eraldusvõime

Iga optilise seadme eraldusvõimet hinnatakse selle riistvarafunktsioonide järgi, mis kajastavad kõiki tegureid, mis mõjutavad selle seadme pakutava pildi kvaliteeti. Sellised mõjutegurid peaksid loomulikult hõlmama ennekõike aberratsiooni ja difraktsiooni - takistuste ümardamist valguslainete abil ja sellest tulenev alt nende kõrvalekallet sirgjoonelisest suunast. Erinevate optiliste instrumentide eraldusvõime määramiseks kasutatakse spetsiaalseid standardmustriga läbipaistvaid või läbipaistmatuid testplaate, mida nimetatakse maailmadeks.