Hoe werkt de golflengte van licht Invloed Oplossend vermogen
? In de jaren 1600 , glas was bewolkt , groenachtig en ongelijk. Door een telescoop gemaakt van dergelijke lenzen , Galileo ontdekte vier van de manen van Jupiter , die te zien zijn als kleine puntjes bewegen in de buurt van de plaats van het licht dat Jupiter was . Vertel een stipje van een ander was niet gemakkelijk. Naarmate de eeuwen verstreken, hebben de kwaliteit van het glas en de afwerking van de optica de situatie verbeterde . Hoe goed kan onderscheiden twee lichtpuntjes : Toch moet elke imaging-systeem een vraag beantwoorden? Dat is oplossend vermogen . De Point - Spread Function
Een ster is wat wordt genoemd een " puntbron . " Een puntbron is een bundel van licht dat afkomstig is van zo ver weg dat al het licht lijkt te komen vanuit een specifieke locatie . De zon en de planeten zijn niet bronnen wijzen . Wanneer het licht uit een puntbron gaat via een optisch systeem , zou je graag de afbeelding om ook een punt. Dat gebeurt nooit , mede door beperkingen van het optische systeem en deels vanwege de wetten van de fysica . De intensiteit patroon van het beeld van een puntbron is de point- spread function ( PSF ) genoemd .
De Rayleigh Criterium
Als je kijkt naar de puntspreidingsfunctie voor een goede optische systeem, zult u zien dat de meeste van het licht in een centrale ronde schijf wordt gezet . Dan zijn er cirkelvormige "kralen " van licht en donker waarin de centrale blob . Dus hoe ver uit elkaar denk twee puntbronnen moeten worden om een betere bron vertellen dat ze twee bronnen en niet ? De Rayleigh criterium stelt dat twee puntbronnen kunnen worden onderscheiden als het centrum van een beeld wordt gevormd in de eerste donkere halo van zijn buurman .
Andere opties
De helderheid van een telescoop is een functie van zijn resolutie --- een beeld als dit is wat opgelost sterren en een aantal die samen te voegen tot een gloeiende wolk .
andere mogelijke metric is de Dawes criterium , gebaseerd op de waarneming dat een astronoom kan scheiden twee sterren als ze gescheiden door slechts 82 procent van de afstand tussen de top en de eerste halogeen . Een ander criterium is de Mus limiet : twee puntbronnen zo dichtbij dat er geen vermindering van de intensiteit tussen hen kan niet worden onderscheiden , maar op een ander groter scheiding is er een beetje donker worden tussen de twee plaatsen . Sparrow's limiet eindigt in ongeveer driekwart tot aan de Rayleigh criterium , maar het hangt af van de vorm van de PSF .
Golflengte
Het zou geweldig zijn als zijn perfecte optiek zou perfect punten te maken , maar dat is niet de manier waarop de wereld werkt . De fysica van licht resulteert in een fenomeen genaamd diffractie . Diffractie is een gevolg van het feit dat licht niet exact reizen in rechte lijnen . Voor precisie telescopen en microscopen , diffractie dwingt een perfecte puntbron als een ronde plek, omringd door perfect ringen , elke opeenvolgende ring vermindering in intensiteit te worden gevormd . De centrale plek heeft een hoekige breedte van 1,22 * golflengte /diameter. Dus als de golflengte naar beneden gaat , neemt ook de puntgrootte .
De Vergelijkingen
Als de optiek zijn echt goed, zijn ze " buigingsbegrensd , " genoemd en de PSF is een centrale heldere vlek omgeven door ringen heet een Airy patroon . De centrale lichtpuntje heet een Airy schijf. Omdat de resolutie criteria uitgedrukt als de karakteristieken van de PSF --- de Airy disk --- en Airy schijf afhankelijk van de golflengte , kan de hoekresolutie worden geschreven als een functie van de golflengte . De Rayleigh criterium 1,22 * golflengte /diameter. Dawes is 1,01 * golflengte /diameter ; en Limit Sparrow is 0.94 * golflengte /diameter .