Дифракционный предел разрешающей способности

Здесь следует сделать следующее замечание. Угловую неопределенность, так же как и дифракционный предел разрешающей способности, нельзя указать точно. Критерий Релея (согласно которому Аа=1,22 X/D, где D — диаметр отверстия) можно превысить, и неопределенность угла можно уменьшить по сравнению с той, которая следует из приведенной формулы. Как показано в ряде работ, например [24], для некоторых типов предметов можно получить разрешение, превышающее предел Релея. Если передаваемый предмет пространственно ограничен и может быть представлен точно конечной частью спектра, то полный снектр такого предмета [c.64]

Путем построения более сложных систем можно добиться совпадения фокусов для трех различных цветов. Таковы наиболее совершенные объективы микроскопов (апохроматы), разработанные Аббе. Геометрооптические качества 10-линзового апохромата Аббе настолько высоки, что он позволяет достичь теоретического дифракционного предела разрешающей способности, обусловленного волновой природой света (см. 7.6). [c.359]

Дифракционный предел разрешающей способности [c.144]

Предел разрешения микроскопа определяется дифракционными явлениями, возникающими в плоскости предметов, микроструктура которых действует на световые волны подобно дифракционной решетке. Разрешающая способность микроскопа вычисляется по формуле [c.134]

Прослеживается процесс превращения дифракционной картины в изображение предмета. Обсуждается предел разрешающей способности оптических приборов. [c.239]

Применение увеличений больше нормального не может выявить новые детали рассматриваемого объекта. Увеличения, значительно превосходящие нормальное, приносят только вред, поскольку чрезмерное сужение выходящего пучка может внести в изображение значительные дифракционные искажения. Однако по физиологическим причинам иногда бывает полезно брать увеличения, превосходящие нормальное в 2—4 раза. Рассматривая детали на пределе разрешающей способности, глаз работает с напряжением и быстро утомляется, его чувствительность и разрешающая способность понижаются. Применение увеличений, несколько превышающих нормальное, не выявляет новых подробностей в строении рассматриваемых объектов, но позволяет рассматривать их с меньшим напряжением. К таким же выводам мы пришли в 23 из фотометрических соображений. [c.365]

Открытие голографии и получение первых голограмм было встречено с восторгом. И действительно, большая хорошо сделанная голограмма выглядит как чудо. При виде ее трудно удержаться от возгласа восхищения. В открытии голографии есть одна замечательная черта. Дело в том, что физические принципы, используемые в этой новой науке, были известны давно, но как-то вошло в привычку считать, что дифракционные (волновые) явления света определяют предел разрешающей способности оптического прибора. И физики долго не задавали себе простого вопроса, который сейчас кажется вполне естественным Куда девается информация о предмете (источнике света), дающем дифракционную картину, и как восстановить изображение Развитие интерференционных методов приучило к тому, что эта информация никуда не исчезает и, если правильно распорядиться установкой, то количество информа- [c.126]

Условие (63.1), полученное с помощью качественных соображений, мало отличается от результатов строгого рассмотрения разрешающей способности микроскопа (см. 97). Этого и следовало ожидать, так как специфические черты голографирования, такие, как наличие опорной волны, ее геометрия, просвечивание и т. п., совершенно не существенны в вопросе о дифракционном пределе разрешения. [c.257]

Рядом авторов [15, 102, 160, 164—172, 174, 184, 185, 188, 195] проведены подробные экспериментальные исследования схемы касательного синхронизма, позволившие авторам [31, 32] проанализировать возможности практического использования преобразователей. В [160] при Я1г = 1,06 мкм и [195] при Я.1Г = 10,6 мкм реализована разрешающая способность, близкая к теоретическому дифракционному пределу. Авторы [192—194] продемонстрировали возможность формирования корреляционных функций изображения в реальном масштабе времени. [c.134]

Подобное утверждение подтверждается как теоретически [24], так и экспериментальными результатами. Так, в работе [40] показано, что разрешающая способность голографической системы достигает дифракционного предела. В той же работе приводится сравнение частотно-контрастной характеристики голографической системы с характеристикой почти безаберрационного [c.121]

Лазерный локатор испытывался как в непрерывном, так и в импульсном режимах работы. В непрерывном режиме эксперименты проводились в лабораторных условиях на дальностях 60 и 100 м. Изображение тестовой таблицы, сфотографированное с экрана видеоконтрольного устройства, показано на рис. 7.8. Разрешающая способность лучше 0,1 мрад, что близко к дифракционному пределу для апертуры диаметром 2,5 см, равному 0,05 мрад. В импульсном режиме при пиковой мощности излучения передатчика 2 кВт дальность действия локатора возрастала до нескольких километров. [c.256]

Так же как и чувствительность, разрешающая способность является только качественным понятием, связанным с предельно разрешимым контрастом, который должен определяться условно. Поскольку общепринятого способа определения предельного контраста не существует, отдельные данные относительно предельного разрешения часто являются несопоставимыми. Для определения предельного разрешения можно было бы воспользоваться критерием Рэлея для разрешающей способности оптических приборов, в соответствии с которым две точки разрешаются субъективно, если интенсивность света между центрами дифракционных пятен отличается не менее чем на 20% от значения интенсивности в центрах пятен. В этом случае имеем / ах = 1 mm = 0,8 откуда для контраста получаем К = 0,11. Поэтому иногда за предел разрешения принимают значение пространственной частоты, при которой контраст снижается до 10% от своего максимального значения. [c.145]

Отсюда следует, что пятно должно перемещаться в пределах 1% от своего собственного размера. Следовательно, дифракционную решетку следует выбирать так, чтобы ее разрешающая способность приблизительно равнялась [c.518]

Второе достоинство методов термометрии ФЛ и КР — наиболее высокая среди всех других методов пространственная разрешающая способность, не превышающая дифракционного предела для зондирующего света ( 0,5 мкм). Это позволяет надеяться на дальнейшее [c.193]

Разрешающая способность глаза. Возьмите миллиметровую шкалу или сделайте метки на листе белой бумаги и найдите расстояние от бумаги до глаза, на котором метки покажутся совпадающими друг с другом, т. е. неразрешимыми. Обычно, если расстояние между метками равно 1 мм, то они плохо разрешимы на расстоянии в2 м и совсем неразрешимы на расстояния 4 м. Таким образом, если глаз находится в центре поля зрения (т. е. когда вы смотрите прямо на линии), то предельное значение углового разрешения близко к А9л 1 лш/2 м = 1/2000. Теперь посмотрите в зеркало и с помощью линейки, расположенной близко к глазу, измерьте диаметр О вашего зрачка. Обычно мм. Дифракционный предел углового раз- [c.436]

В заключение рассмотрим случай, когда размеры объекта меньше предела разрешения оптической системы. Такой случай типичен при наблюдении звезд невооруженным глазом и в телескоп. В этом случае оптическое изображение не передает формы предмета, а представляет собой дифракционный кружок, окруженный темными и светлыми кольцами (см. рис. 180, стр. 300), причем почти весь свет сконцентрирован в центральном кружке. Назначение телескопа при наблюдении звезд состоит не в том, чтобы различать детали рассматриваемого объекта (они находятся за пределами его разрешающей способности), а в том, чтобы увеличить световой поток, попадающий в глаз наблюдателя, и тем самым обнаруживать все более и более слабые звезды. [c.161]

Типичная ширина спектральной линии в видимой области спектра Av - Гц (см. главу 13), что соответствует АХ = Av/ - 0,008 /ш. Для того чтобы эта ширина могла быть зарегистрирована прибором, последний должен иметь разрешающую силу Х/АХ - 60 ООО. Эта величина достигается и далее перекрывается современными интерференционными и дифракционными спектральными приборами высокого разрешения. Таким образом, классические спектральные приборы достигли фактического предела разрешения. Дальнейшее увеличение разрешающей способности возможно только на основе принципиально новых физических идей, реализуемых, например, в лазерной спектроскопии. [c.114]

Разрешающая способность микроскопа характеризуется величиной, обратной линейному пределу разрешения. Согласно дифракционной теории Аббе линейный предел разрешения микроскопа, т. е. минимальное расстояние между точками предмета, которые изображаются как раздельные, определяется по формуле [c.195]

Предел разрешения двух самосветящихся точек. На практике разрешающая способность оптического прибора определяется исходя из критерия Рэлея, согласно которому два изображения светящихся точек (линий) находятся на пределе разрешения в том случае, когда центральный дифракционный максимум одной из точек (линий) совмещен с первым минимумом другой, т. е. если [c.25]

Теоретическая разрешающая способность оптической системы определяется на основе дифракционной теории построения изображений. Если две светящиеся точки з и 1 (рис. 4.3) находятся на определенном расстоянии друг от друга, то их изображения, созданные оптической системой, будут иметь вид не точек з и 5/, а дифракционных кружков рассеивания, состоящих из концентрических темных и светлых колец. Распределение облученности в пределах таких -колец схематично показано на рис. 4.3, в, причем в центральной части облученность будет максимальной. Раздельно обнаружить с помощью любой анализирующей системы эти два изображения х и 5/ можно только при условии, что расстояние [c.85]

Получаемые действительные и мнимые изображения обладают трехмерными свойствами. Трудность использования этих свойств заключается в том, что большая разница между длинами волн света и звука приводит к несоответствию в геометрических размерах между восстановленным изображением объекта и самим объектом. В сообщении [28] говорится, что в опытах были использованы фигурки из пенопласта размером в несколько сантиметров, расположенные на расстоянии 10—25 см от приемной апертуры. Частота ультразвука была выбрана 10 Мец при размере апертуры 4X5 см. Достигнутая при этом разрешающая способность равнялась дифракционному пределу, определяемому длиной волны и размером апертуры. [c.99]

Точное изображение плоского объекта теоретически мохсет быть получено лишь с помощью неограниченных пучков света. При наличии диафрагмы каждая точка объекта изображается дифракционной картиной диафрагмы. Это ограничивает предел разрешающей способности оптических приборов. [c.241]

Качество полученных в результате изображений зависит от качества схемы измерения, полноты проекционных данных, размеров приемной матрицы, помех при измерениях и Т.Д. Наилучшая разрешающая способность определяется разрешающей способностью матрицы приемников. Предел разрешающей способности дифракционной томографии стремится к дифракционному пределу (порздка длины волны звука). [c.375]

Оптическая система выступает как фильтр пространственных частот и, в частности, всегда пропускает низкие частоты, а верхний предел частот определяется пределом разрешающей способности и зависит для безаберрацион-ного объектива от диаметра дифракционного кружка рассеяния, и в частности, применяя формулу (379), для положения предмета в Оесконечности (6 = / tg 115) будем иметь [c.194]

Хотя история лазеров началась с использования плоского резонатора, его теория оказалась весьма крепким орешком . Особенно сложно дело обстояло с методами оценки дифракционных потерь. Правда, еще Шавлов и Таунс в своей основополагающей работе [197] попытались выполнить такудо оценку. По аналогии с известным приемом, позволяющим учесть влияние конечного размера зеркал интерферометра Фабри —Перо на его разрешающую способность [110], они отождествляли время, затрачиваемое наклонными световыми пучками до их выхода за пределы зеркал, со средним временем жизни фотонов в резонаторе. Благодаря своей наглядности такой упрощенный подход принес поначалу определенную пользу, однако уже расчеты Фокса и Ли [164] показали полную его несостоятельность. [c.92]

В голографическом варианте факторами, ограничивающими разрешающую способность, также являются ограниченность апертуры голограммы и ее аберрации. Однако создание практически безаберрационных голограмм не встречается с такими трудностями, как при исправлении аберраций объективов. Коррекция аберраций объективов является, как правило, чрезвычайно трудоемкой задачей, которая до конца не решается. В голографии же, как показывает эксперимент, удается сравнительно легко достигнуть дифракционного предела разрешения при определенных размерах голограммы. Кроме того, создание голограмм большего размера является более простой задачей, чем создание объективов с большой апертурой. Следовательно, возможности голографии в отношении достижения высокой разрешающей способности выше, чем возможности лиизовой оптики. [c.121]

До сих пор при рассмотрении задачи восстановления истинного распределения интенсивности на объекте не учитывалось влияние шума. Между тем именно шум является основным ограничивающим фактором при повышении разрешающей способности оптических систем выше дифракционного предела путем апостериорной обработки формируемых ими изображений. В действительности регистрируемое изображение не является чистой сверткой распределения интенсивности на объекте с импульсной характеристикой оптической системы, а представляет собой аддитивную смесь этой свертки с шумом. Если уровень шума значителен, то использование инверсного пространственного фильтра не обеспечит получения желаемого результата из-за искажения шумом изображения на выходе схемы пространственной фильтрации. Дело в том, что корректируемые передаточные характеристики в большинстве случаев являются осциллирующими знакопеременными функциями, принимающими нулевое значение. Так, например, передаточная характеристика дефокусированной оптической системы имеет вид [c.248]

Вот как спустя 23 года после своих первых работ высказался Габор о своей идее, ее реализации и последствиях Для ученого нет большей радости, чем быть свидетелем того, как одна из его идей открывает собой новую, стремительно развивающуюся отрасль науки. Мне выпало счастье высказать одну такую идею. В тот период я много занимался электронной микроскопией. Волны де Бройля были достаточно короткими для разрешения атомных решеток, но из-за несовершенства электронных линз разрешающая способность оказывалась ограниченной практически. При апертуре, обеспечивающей необходимый дифракционный предел разрушения, можно было получить только размытое изображение. Тем не менее, если исходить из принципа Гюйгенса, пучок должен содержать всю необходимую информацию. Что мешает ее расшифровать Очевидно то, что на пластинке регистрируется только половина информации мы пренебрегаем фазой волны. Нельзя ли ее вы51вить с помощью интерференции, налагая когерентный фон. Немного математики и несколько опытов позволили быстро проверить идею о восстановлении волн. Достаточно было осуществить суперпозицию комплексной волны, приходящей от объекта, с простой волной (плоской или сферической), сделать фотографию, затем, осветив ее простой волной, восстановить исходную картину. Возникающее при этом изображение было трехмерным. Мешало одно незначительное обстоятельство одновременно восстанавливалось еще одно изображение - двойник объекта. [c.49]

Предел разрешения микроскопа определяется дифрахщюнными явлениями, возникающими в плоскости предмета,, микроструктура которого действует на световые волны подобно дифракционной решетке. >5аксимальная разрешающая способность микроскопа при еосогл осве-щепин определяется по формуле [iOO [c.89]

Таким образом, разрешающая способность фурье-спектрометра определяется максимальной разностью хода, а спектральный предел разрешения пропорционален обратной величине максимальной разности хода. В уникальных приборах величина Дщах достигает 100—200 см, что для области вблизи Я = 10 мкм (V = 1000 см ) дает Дv яа 3 10 см . Эта величина намного превышает предел разрешения классических дифракционных спектрометров для указанной области спектра. [c.430]

Ширина изображения точки на вашей сетчатке примерно равна произведению фокусного расстояния линзы (хрусталика) вашего глаза на угловую ширину изображения точки. Фокусное расстояние f приблизительно раЕно внутреннему диаметру глаза. Когда вы смотрите на удаленный объект, этот диаметр равен примерно 3 см. Поэтому ширина изображения пятна на сетчатке от удаленной точки близка к/(Я/D) = 3-5-10 V0.2 8Тотфакт, что разрешающая способность нашего глаза ограничена дифракционным пределом, говорит о том, что фоторецепторы в центре сетчатки отделены друг от друга расстоянием, не большим чем 8 мкм. [c.437]

Физ. основу методов Р. т. составляет дифракц. контраст в изображении разл. областей кристалла в пределах одного дифракционного пятна. Этот контраст формируется вследствие различий интенсивностей или направлений лучей от разных точек кристалла в соответствии с совершенством или ориентацией крист, решётки в этих точках. Эфiфeкт, вызываемый изменением хода лучей, позволяет оценивать размеры и дезориентации элементов субструктуры в кристаллах (фрагментов, блоков), а различие в интенсивностях пучков используется для выявления дефектов упаковки, дислокаций, сегрегаций примесей и напряжений. Р. т. отличается от др. рентг. структурных методов (см. Рентгеновский структурный анализ. Рентгенография материалов) высокой разрешающей способностью и чувствительностью, а также возможностью исследования объёмного расположения дефектов в сравнительно крупных (до десятков см), почти совершенных кристаллах. [c.637]

Дифракционные явления в реальной антенной системе весьма значительны. Например, параболическая антенна, направленная на бесконечно удаленный точечный источник, будет иметь ширину луча около 2,4 Xld радиан между нулями диаграммы направленности. Боковые лепестки будут существенно зависеть от деталей конструкции облучателя антенны. Чтобы получить хорошую разрешающую способность параболического зеркала, необходимо, чтобы отношение djX было как можно больше. В существующих системах управления величина этого отношения колеблется в пределах от 10 до 100. В настоящее время для Национальной радиоастрономической обсерватории планируется создание антенны диаметром 140 футов, предназначенной для работы на волнах длиной 3 см. Для этой днтенны отношение dlX составит около 1400. [c.640]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...