Көз-оптикалық система. Көру. Визуаль оптикалык приборлар. Фотографиялық және проекциялык аппараттар. Оптикалык приборлардың ажырату күші
-сурет. Жұлдыздың дифракциялык бейнесінін фотосуреті
жүктеу/скачать 417,84 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 12-сурет. Екi жулдыздың дифракциялық бейнесiнiң фотосуреті. 13-сурет. Екi нүкте кескінін ажырату шегi.
| 11-сурет. Жұлдыздың дифракциялык бейнесінін фотосуреті.
Бұл орталық дақтың бұрыштык радиусы , бұрын 19-параграфта баяндалғандай, мынаған тең: мұндагы D. объектив оправасынын диаметрі, онын сызықтық раднусы: мұндагы f1 ' – объективтiң артқы ұлы фокус қашықтығы. Сөйтiп дифракциялық дақ радиусы телескоптың объективінің ұлы фокус қашықтығына тура пропорционал, оның диаметріне кері пропорционал болады. Егер телескоптын объективi алыстагы екі жұлдызга қаратылса, сонда олардың әрқайсысының объективтiң ұлы фокус жазыктығында пайда болган дифракциялық кескiндерi бiр-бiрiн азды-көпті жабыңқырайды да жарыкталынуы біркелкі емес сопақша келген жарық дақ (12-сурет) пайда болады. 12-сурет. Екi жулдыздың дифракциялық бейнесiнiң фотосуреті. 13-сурет. Екi нүкте кескінін ажырату шегi. Бұл дақты екі жұлдыздың кескiнi ретінде байымдаудың бөлгi шегi бар. Егер бір кескiннiң бiрiншi қара қоңыр шеңберi екiншi кескіннің орталық жарық дағының центрінен өтсе, сонда объектив екi жұлдызды айыра алады. (Релей шарты). Бұл жағдайда дифракциялық кескіндер бойынша жарықталынудың таралуын көрсететiн қисықтардың (13-сурет) киылысу нүктесiнiн ординатасы олардың максимумдарына сай ординаталарының 0,4 үлесiнен кем болады, қорытқы қисықтың минимумына сай ординатасы оның максимумына сай ординатасының 75%-не тең болады. Сонда минимумга келетін салыстырма ойпаң 25%-ке жетедi де көзге екi максимум аралығында қара-қоныр жолақ бар сияқты болып көрінеді. Дифракциялык кескіндер Релей шартына сай келетін болып орналасқанда бiрiншi қара шеңбердiң бұрыштық радиусы () екi жұлдыздын бiр-бiрiнен бұрыштық арақашықтыгына тең болады. Оған кері шама телескоптып ажырату куші (R) деп аталады. Сонда (1) формула бойынша болады. Сейтiп телескоптың объективінің диаметрі неғұрлым үлкен болса, оның ажырату күшi соғұрлым кеп болады. Көздiң ажырату күшiнiң де шегi бар, ол дифракция құбылысы мен көз қарашығының өлшеміне байланысты. Жарықтылық жақсы болғанда көз қарашығының диаметрі, шамамен 2 мм-ге тең, сонда (1) теңдiк бойынша көздiн айыра алатын шекті бұрышы шамамен 1-қа жуық болады. Бұл шама көздiң тор қабықшасы кұрылысына сай ажырату күшiне дәл келедi. Телескоптың окулярыныц ұлгайтуы оның объективі ажыратқан дифракциялық дақтарды көз де ажырата алатындай болуга тиiс, яғни ол кескіннің көріну бұрышы 1-қа тен болуы керек. Аспан шырақтарын телескоппен бақылағанда қойылатын осы ажырату шарттарын жер бетіндегі алыс нәрселерді көру трубаларымен бақылағанда және алыс нәрселерді фотосуретке түсіргенде пайдалануға да болады, өйткені бұл жағдайда объективке түскен жарык шоғын параллель сәулелер шоғы деп санауға болады. 2. Микроскоптың ажырату күші. Дифракция құбылысы микроскопта да байқалады, сондықтан микроскоптың ажырату күшінің де белгiлi шегi болады. Микроскоптың ажырату қабiлетi әдетте микроскоппен бақылағанда көрінетін ең кішкене детальдiң сызықтық өлшемдерi немесе көрінер екi нүктенің ең жақын аралығы арқылы сипатталады. Егер бақыланып отырған нәрсенің нүктелері өздерi жарық шығаратын жарқырауық нүктелер болса, олардың әрбiрiнiң микроскоп объективі ұлы фокусы жазықтығындағы кескіндерi дифракциялык дөңгелек пiшiнде болады, жуықтап алғанда олардың бұрыш өлшемдерi параллель жарық сәулелерi дифракцияланғандағыдай болады деп санауга болады. Сонда Релейдiн шартына сүйене отырып әлi де ажыратуға болатын екі нүкте аралығын (ε) табуға болады. Есептеп келгенде ол мынаган тен: Мұндагы n - сыну көрсеткіші, λ – толқын ұзындығы, u -оптикалық ось пен шеткі сәуле аралығындағы бұрыш; А = n sin u-объективтің сандық апертурасы. Сөйтіп микроскоптың ажырату күші объективiнiң сандық апертурасына байланысты. Микроскоппен қаралатын препараттар көбінесе өздері жарық шығармайды, оларға бір жарық көзінен жарық түсiрiледi, сол препараттын жеке нүктелері түскен жарықты шашыратады. Сонда шашыраған жарық шоқтары когерент болады. Мұндай жағдайда микроскоптың ажырату күшiн табу үшін жоғарыда баяндалған әдісті тікелей колдануга болмайды. Неміс физигі Аббе бақыланатын нәрсеге сырттан жарық түсірілетін жағдайларда микроскоптын ажырату кушiн аныктаудын әдісін ұсынды; бұл жағдайда микроскоптын ажырату күшi оның объективінiң сандық апертурасына тәуелді. Аббеше арақашықтығы d-га тең екі нүктені микроскоппен қарап ажырату үшін мына шарт орындалуы тиіс: Мұндагы λо-жарык толқынының вакуумдағы ұзындыгы. Сонымен (5) және (6) өрнектерге қарағанда өздері жарық шығаратын нүктелердi және сырттан жарық түсірілетін нүктелерді бақылаған жағдайларда микроскоптың ажырату күшi объективiнiң сандык апертурасына байланысты. Микроскоптың ажырату күші үлкен болу үшiн, яғни d мейлінше кішкене болу үшiн, жарық толқыны кыска және объективтін сандық апертурасы улкен болуы тиiс. Объективтiн сандық апертурасын ұлғайту үшін объективтiн сырткы линзасынын бетi мен қаралатын препараттын аралығындағы кеңістікке сыну көрсеткіші n >1 мөлдір май (мысалы, кедр майы) ендiрiледi, басқаша айтканда иммерсиялы системалар пайдаланылады. Осы күнгі микроскоп объективтерінің сандык апертурасы үлкен болады. Егер препарат ауада тұрса, онда n=l, sin u= 0,95 болуы мүмкін, бұл жағдайда микроскоп арақашықтығы, шамамен, жарық толқыны ұзындыгының жартысына тең екі нүктені ажырата алады. Егер п=1,5 болса, объективтiн сандык апертурасы 1,4-ке жуық болады, демек иммерсиялы система пайдаланылса, онда «құрғақ» системага қарағанда, микроскоптын ажырату күші 1,5 еседей артады. Микроскоптын окулярының ұлғайтуы, оның объективі ажыратқан детальдарды кез де ажырата алатындай болуға тиіс, демек олардың көріну бұрышы 1-дей болуы керек. Нәрсенің микроскоппен қарап фотосуретін түсіргенде ультра-күлгін жарық пайдаланылса (λ=2500 0А), онда микроскоптын ажырату күші, көрінетін жарық (λ=5000 0А ) пайдаланылгандағыдан гөрi екi еседей артады. жүктеу/скачать 417,84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|