A távcső diffrakciós korongjának vágási átmérőjét a képlet határozza meg. A diffrakcióelmélet által a geometriai képelméletben végzett korrekciók

A foltok legkisebb mérete nem teszi lehetővé az elektromágneses diffrakció észlelését.

Az interfész diffrakciót Ernst Abbe fedezte fel 1873-ban.

A minimális diffrakciós rést a képlet adja meg d min = λ/(2 n), ahol λ az elektromágneses áramkör dovzhina értéke a vákuumban, n- Törött közep jelzője. Ugyanakkor a diffrakciós határ alatt nem a lineárist, hanem a vágási méretet értjük, amelyet a min = 1,22λ/ képlet határoz meg. D(Rayleigh-kritérium, 1879-ben javasolták), de D- Optikai apertúra.

A diffrakciós határok jelentősége az optikában és a technológiában

A diffrakciós határ korlátokat szab az optikai eszközök jellemzőinek:

• Az optikai mikroszkóp nem tudja szétválasztani azokat az objektumokat, amelyek mérete kisebb, mint a λ/(2 n sinθ), ahol θ a rekeszvágás neve (jó mikroszkópokban θ közel 90°, ezért a határszétválasztás közel van a diffrakciós határhoz λ/(2 n)).
• A mikroáramkörök fotolitográfiai módszerrel történő elkészítésekor a mikroáramkörök héjelemének minimális mérete nem lehet kisebb, mint a technológiai folyamatot körülvevő diffrakciós rés.
• Az optikai lemez működési elve azon alapul, hogy az olvasott információt a lézer megváltoztatásával fókuszáljuk, így a diffrakciós határ korlátot szab az információ maximális intenzitásának.
• A teleszkóp különálló része nem lehet több minnél (vagyis két, percnél rövidebb idő alatt állványra szerelt fénypontos lámpa egy jignek minősül). A földi optikai teleszkópok szétválasztását azonban nem a köztük lévő diffrakció, hanem a légköri interferencia választja el (a legnagyobb teleszkópok közötti diffrakció közel 0,01 vágás-másodperc lesz, de atmoszférikus interferencia révén nem lehet 1 másodpercet érezni). Ugyanakkor a rádióteleszkópokat és rádióinterferométereket, valamint az űrteleszkópokat maga a diffrakciós határ veszi körül. Ezen túlmenően az új speckle módszerek, mint például a hosszú expozíciós módszer lehetővé teszik a diffrakciós határ elérését nagy földi optikai műszerek esetén a nagy tömbök gondos számítógépes utófeldolgozása nélkül.

A diffrakciós határ megváltoztatásának módszerei

• Diffrakciós határ d min arányos dovzhinі hvilі, azonban meg lehet változtatni, vikorystіychi több rövidszőrű viprominyuvannya. Például egy lila lézer (λ = 406 nm) használata a vörös (λ = 650 nm) helyett lehetővé tette az optikai lemezek kapacitásának 700 MB-ról () 25 GB-ra (Blu Ray) való növelését. a rövidhullámú (ultraibolya) lézerekre való átállás lehetővé tette Folyamatosan javítom a mikroáramkörök gyártásának technológiai színvonalát, a röntgentartomány közelsége lehetővé teszi a mikroszkópok elválasztásának nagyságrendekkel történő növelését (a csodálatos röntgenmikroszkóp) .
• A diffrakciós határ arányos a középső hajlítás megjelenésével. Ezért jelentősen megváltoztatható, ha a tárgyat a látás közepére helyezzük magas hajlítási együtthatóval. Ez megfigyelhető az optikai mikroszkópiában (division immersion) és a fotolitográfiában (division immersion litographia).
• A ψ min diffrakciós határérték arányos a nyílás átmérőjével, így a távcső apertúrájának növelésével az elválasztás növelhető. A Prote gyakorlatilag lehetővé tette, hogy a nagy teleszkópokat ne diffrakciós határok korlátozzák, hanem légköri interferencia, és a tükör geometriájának hibái (és a refraktorok lencséjének egyenetlenségei miatt) a diffrakciós határ kevésbé fontos lehet. Teleszkópok és űroptikai teleszkópok. A rádiócsillagászatban lehetőség van a felbontás, a stagnálás javítására

P. P. Dobronravin

Egy csutka 1610 rubel. Galilei egy távcsövet mutatott az égre, amelyet felébresztett. Az első éjszaka nagy volt az óvatosság: miután megtudta, hogy a május tele van hegyekkel és síkságokkal, hogy a bolygók jelölt korongokkal rendelkeznek, a Jupiter négy műholdja alatt a Merkúr fázisai szétválaszthatók Mind a Vénusz, mind a síkság. A Vénusz hasonló a Hold fázisaihoz, és a Jupiter és a Mars korongjain is meg lehet jegyezni. Adjon meg néhány részletet. Ale, aki a távcsövet a csillagokra szegezte, Galileo énekel, a csalódás gyermeke volt. Igaz, hogy a távcsőben a tükrök fényesebben látszottak, több is volt belőlük, de a bőrtükör elvesztette ugyanazt a pontot, mint amilyennek a szemmel látható volt, és meglepetésként: a tükrök fényereje kisebb lett, elvesztették a fényüket. szaga, eltűntek, ha töretlen szemmel nézzük.

Obszervatórium Barcelona közelében.

Kicsi 1. Víz diffrakciója. Hvili ognayut pereshkoda.

Kicsi 3. A legegyszerűbb csillaginterferométer-teleszkóp, melynek lencséje két nyílással bevont burkolattal rendelkezik.

Kicsi 4. A 6 méteres fényes interferométer változásainak előrehaladása.

5. ábra: A Mount Wilson Obszervatórium Nagy Teleszkópja.

Kicsi 6, a Mount Wilson Obszervatórium 2,5 méteres tükre.

Kicsi 7. A tükör diffrakciós korongjának nézete és sötét az interferométeres tükrök közötti különböző felületeken. A sötétedés leginkább a középső képeken látható, ha a tükrök közötti távolság közel van ahhoz, ami a tükör látható átmérőjének felel meg.

Kicsi 8. Tükrök elhelyezése a 15 méteres fényerejű interferométernél.

Kicsi 9. A különböző csillagok átmérője, valamint a Föld és a Mars pályája egyenlő.

Tudomány és élet // Illusztrációk

Kicsi 10. Mount Wilson Obszervatórium.

300 év telt el azóta. A mai teleszkópok nagymértékben felülmúlták a Galileo első teleszkópját az optika méretében és fényerejében, anélkül, hogy tükörkorongot adtak volna a távcsőhöz. Igaz, a tükör teleszkópon keresztül nézve, különösen erős nagyítással, körnek tűnik, de ezeknek a köröknek az átmérője minden csillagnál azonos, ami nem lehet így, ha a tükör valódi korongját nézzük. - még a tükör mögött a méret és különböző szinteken találhatók előttünk. Ráadásul a távcső lencséjének átmérőjének növekedésével ezeknek a köröknek az átmérője megváltozik, a csillagok fényesebbé vagy gyengébbekké válnak.

Elméletileg azt a következtetést vonják le, hogy az általunk látott tükrök korongjai a tükrök effektív méreteihez képest nem nagyok, és ez a fény természetének öröklődése, amely a fény „diffrakciójából” következik. Helyezze el a távcsőben lévő láthatósági kordont a fényben.

A sör, ahogy az a tudományban gyakran megesik, ugyanaz a fényerő, valamint a vikorstan lehetővé tette a csillagok effektív átmérőjének megváltoztatását.

Apróságok a világ erejéről

A fény elektromágneses elmélete azt feltételezi, hogy a fénytér az elektromágneses hullámok összessége lehet, amelyek a térben 300 000 km/sec kolosszális sebességgel tágulnak. A dal hangja frekvenciával és frekvenciával folytatódik. Ez mindenekelőtt azt jelenti, hogy a bűzök nagy frekvencián lépnek fel – a látható fény esetében másodpercenként körülbelül 600 milliárdszor. Melyek a cserepontok az énekes oldalon, az egyik típus, amelyik ugyanabban a szakaszban van. A két ilyen pont közötti távolságot fecskefarknak nevezzük, amikor a látható fény körülbelül 0,0005 mm-re változik. A hvili gyakorisága és gyakorisága jelzi a csere színét.

Hogy jobban megértsük a víz felszínén látható távoli tárgyakat. A bűz naponta többször éri a partot, ez a gyakoriságuk; gerincről gerincre egyenletes úton haladok, sokáig. És éppen úgy, ahogy a vízen két hegygerinc között középen egy mélyedés van, a csere két pontja között, egy félhosszal elválasztva, úgy nő egy pont, amelynek erőssége egyenlő lesz az erővel. az első két pontból. Szokás azt mondani, hogy az utolsó hullám felszínén két pont új fázisban van, a víz felszínén pedig az utolsó fázisokban, mint a víz taréja és mélyedése a vízen (a fázis az az érték, a pont pillanatnyilag ingadozó állapotát jellemzi). Emlékeztetni kell arra, hogy a hóakaratok és a szelek hasonlósága a vízen azokra a mintákra redukálódik, amelyek azokat a többi jelenséget jelzik, és nem szabad a fényhullámot mechanikus „treme”-nek „nya” bármilyen beszédnek felismerni - ilyen kiterjesztése az analógia jogellenes és helytelen volt.

Ha van kereszteződés a vízi úton, például egy kő, akkor megjelölheti (1. ábra), hogy meg kell kerülnie annak széleit, és a kő mögé kell mennie. Ugyanezek világos tollakkal jelennek meg. Élesen, ahogy a fény keresztezi, a fényfoszlányok a szélei köré hajlik, és egy egyenes vonalú kiterjedés irányába jelennek meg; Mivel azonban a változás értéke sokszorosa az előző évhez képest, nem olyan könnyű észrevenni a „meghajlott” cserét. Ezek a fényelhajlás jelenségét idézik elő – a fény megjelenését ott, ahol semmi sem lehetett volna, ha geometriai egyenes lett volna. Tehát mikroszkóppal az árnyékot a képernyő éles szélén nézve észreveheti a világos és sötét árnyalatokat, az árnyék közepén a kis körben egy fénypont látható, amely körbefutó fénytűkből áll. a kör szélei, kár.

A diffrakciót a távcső lencséjébe belépő tükör fényének megváltoztatásával figyeljük meg. A sugár szélsőséges változásai az objektívkeret szélén hajlítást („hajlítást”) hoznak létre, és a teleszkóp fókuszában egy kis korongot adnak, amely kisebb, mint a lencse adott fókusztávolságnál nagyobb átmérője. Nos, mivel a fénynek egy geometriai pontra kellett volna mutatnia a szó értelmében, a távcső diffrakción keresztül hamarosan kis körként fogja megmutatni őket. És ezek a „diffrakciós korongok” nem teszik lehetővé az aktív tükörlemezek működését.

Egy másik számunkra fontosabb jelenség a fény interferencia. Nyilvánvaló, hogy két azonos erősségű és azonos frekvenciájú hullámrendszer van a parton, például olyan hullámok, amelyek úgy oszlanak szét, mint két kő zúzott a vízben. A parton egy bizonyos ponton mindkét hegygerinc egyszerre kezd halványodni, a gerincek összehajlanak, a víz ringása erőssé válik; másoknál azonban az egyik villa gerince egyidejűleg jön a másik vályújával, hogy az egyik kimerítse a másikat, és a víz megfosztja a nyugalmat. A köztes pontokon egy másik világ van, amely erősödik és gyengül.

Ugyanez a jelenség, csak bonyolultabb, világos vénáknál jelentkezik. Azok számára, akik emlékeznek, egy fehér képernyő megvilágításával ugyanazon szín megváltoztatásával kiküszöbölheti a fény „interferenciáját”. Ezeken a pontokon, ahol a hang új fázisokban érkezik, a bűz felelős a fejlődésért és a fény erőssége mozog; a képernyő más pontjain, amikor mindkét csere az elhúzódó fázisokban, duzzanatkülönbséggel történik, kölcsönösen csökkennek, és a két csere összeomlik, sötétedést eredményez.

Ezt a bizonyítékot Fresnel francia fizikus szerezte meg 1820 körül. A P üvegprizmát (2. ábra) nagyon tompa vágással az S fénytengely és az E fehér képernyő közé helyezve. A képernyőn az egyenletes világosítás helyett egy világos és sötét árnyalatokból álló kép jelent meg, amely . Az történt, hogy a prizma a cserenyalábot két részre osztotta, azonban a gerenda raktára mögött, így azok nem két különálló magból, S1-ből és S2-ből kerültek ki. Az a pont mindkét folyó egyforma oldalán található, a „gerincek” és a „vályúk” (pusztán mentálisan szólva, a víz csobogásával analógiát vonva) mindkét cserében összefolynak, az oszcillációk fejlődnek és kényszerítik egymást; Legyen óvatos, ha világos. Egyébként jobb oldalon a b pontban: S2-hez fél évszázaddal közelebb, S1-hez lejjebb, a prosztata fázisokban jön a ringatózás, a „völgyekre” egymásra épülő „gerincek”, kölcsönösen csökkennek, nincs ringató, és a a sötét foltokat elkerüljük. Méret feljebb, tudjuk, hogy a sértődötten a világos középső sötétbarna oldalait világos és sötét sötétbarna fogja megkülönböztetni, ami a végén beigazolódik.

Vigyázz tehát a megjelenésre ebben az epizódban, mivel a nap fényében minden változás éppen arra a napra fenyeget. Az eredeti világosság a különböző színek vagy különböző színek változásainak keveredésének eredménye. A bőrszín megváltoztatásával adja meg a világos és sötét sötétek rendszerét, hogy a rendszerek egymásra helyezkedjenek, és a képernyőn a középső fehér sötét sértő oldalain a különböző színekben elkészített sötétek terjedjenek.

Mekkora a csillagok átmérője?

Tudja meg, hogy egy 1 mm-es átmérőjű táskát néz 206 m-es távolságból ív.

A mai nagy teleszkópok nagy nagyítással közelről mutatnak két olyan foltot, amelyek a szélsőséges távolságból tíz másodperc alatt világítanak. Meg lehet határozni a tükör diffrakciós korongjának átmérőjét a világ legnagyobb, 2,5 méteres reflektoránál (2,5 m-es fejtükör átmérőjű leütő távcső), amely a Mount Wilson Obszervatóriumban (USA) található. , California ія), elméletileg régebbi, mint O'45. Ráadásul úgy tűnik, hogy ebben a távcsőben az összes csillag egyforma – valódi korongjaik nyilvánvalóan még kisebbek.

A csillagok vágási átmérője közvetett módszerekkel becsülhető meg. És a tükrök, amelyek szigorúan periodikusan változtatják a fényerejüket, mert a tükröket és a fényerőt a társ kisebb fényereje sötétíti el, amikor a bőr a súlypont körül fordul. A tükrök fényerejének változásának törvényét követve, az áramló folyadékok spektroszkópiai óvintézkedéseivel párosulva lehetővé válik mindkét tükör és a csillagok lineáris méreteinek jelentős mérése, amint az az Állj fel a tükör elé és számítsa ki a vágási átmérőjét.

Ha követi az energia eloszlását a fényes spektrumban, meghatározhatja az erős fény hőmérsékletét; A tükör és a Föld közötti összehasonlításon kívül élve ki lehet számítani azt a területet, amely alatt a tükör átmérője látható, anélkül, hogy ismernénk a helyét.

Kiderült, hogy a legnagyobb csillagok látható átmérője közel 0",05, akkora, mint egy 2,5 méteres reflektor diffrakciós korongja. Ezért a legnagyobb távcső fényében minden csillag egyformának tűnik. az új óriásteleszkóppal, ami Amerikában most 5 m átmérőjű tükör lesz, egyes tükröket többen lehet majd vásárolni, mint másokat, valódi tükörkorongokat vásárolni.

Ennek a teleszkópnak a diffrakciós korongjának átmérője 0,022.

Fizeau már 70 évvel ezelőtt, 1868-ban rámutatott a fényinterferencia jelenség stagnálásának lehetőségére, amíg a csillagok átmérője el nem tűnik. A módszer fő gondolata nagyon egyszerű. Nyilvánvaló, hogy a Fresnel-prizma előtt (2. ábra) nem egy, hanem két könnyű dzherel forog. A belőlük származó bőr saját világos és sötét árnyalatrendszert ad a képernyőn. A világos színű dzhereleket úgy lehet elhelyezni, hogy az egyik dzher világos sötétjei ráfeküdjenek a másik sötét sötéteire, és így tovább. A fényerősség megjelenik a képernyőn. A telepítés előtt felvett adatok ismeretében kiszámítható, hogy a sötétedés pillanatában mekkora vágás alatt látható a képernyőállvány közepétől a dzherelek között.

Ezt saját maga is megteheti egy távcsővel. Ha a teleszkóp lencséjére két nyílással rendelkező fedelet rögzítünk (3. ábra), akkor a lencsén áthaladó fény kicserélésével az elsődleges kép egy tükröt és egy diffrakciós korongot kap. Mindemellett a két nyílásból érkező, a távcső fejfókuszában összefolyó cserék zavarják, mint a Fresnel prizma mögötti cserék, és sötét foltokat hoznak létre a tükörkorongon. Az egyik ajtó becsukása után előfordulhat, hogy a lemez elveszik, ellenkező esetben nem tudja újra kinyitni. A sötétek közötti távolság kisebb, így a membránokat egy irányba nyithatja. Az ilyen eszközt fényes interferométernek nevezik.

Tételezzük fel most, hogy a csillag másodlagos, vagyis valójában két, szétterített asztal van olyan közel, hogy a távcső egynek tekinthető. Skin iz zirok, hogy a rendszer önelégült a lemezen; egymásra helyezett rendszerek, megváltoztatva a membrán nyílásai közötti pozíciót, kiválaszthatja úgy, hogy a korongon lévő sötét foltok megszűnjenek láthatóak: világos sötét foltok, amelyeket egy tükör ad, Kerülje a sötét foltokat, amelyek mások adják, és a lemez egyenletesen világosodik. A membrán nyílásai közötti helyzet és a teleszkóp gyújtótávolságának ismeretében ki lehet számítani, hogy mekkora terület alatt látható a raktári függőtükrök közötti tér, ha szorosan el akarja választani őket, és nem kell megadni.

A Physo elkészült és az elkövetkező időszak. Ennek, igazából három hajtogatásnak a jelölése egyszerűen a következőképpen fogalmazható meg: mivel a tükör nem egy pötty, hanem egy kis korong, így látható, hogy két „korongból” áll, és a rajtuk lévő bőrt egy független mag Vitla, ami önelégültnek adja a rendszerét. A teleszkóp membránjában lévő nyílások közötti helyzet változtatásával a csillag diffrakciós korongjának sötétebb, egyenletesebb megvilágítását érheti el. A rekesznyílás távolságában kiszámolható mindkét „pivot” „súlypontja” távolsága, a geometriai képletek segítségével pedig a csillag átmérője.

Ötletek Fizo bul vikoristani Stephen.

A marseille-i obszervatórium 80 centiméteres refraktoránál sok csillag interferenciáját meg tudta akadályozni, célját azonban soha nem tudta elérni. Aztán Fizo és István munkája feledésbe merült.

1890-ben újra felfedezték az ötleteket. híres amerikai fizikus, Michelson. Különböző teleszkópokkal forgatva megmutatta, hogy az interferencia segítségével meg lehet nézni a nagyon közeli alárendelt tükrök raktárai közötti távolságokat, a Jupiter műholdak átmérőjét stb. A protektív csillagászok azonnal lenyűgözték Michelson eredményeit. Majdnem 1920 van. Ez folyamatosan ismétlődött a Mount Wilson Obszervatóriumban, kezdetben az 5 méteres, majd a 2,5 méteres reflektornál. A lelátókat néhány nagyon közeli, fényes párban lehetett látni, például a Drops raktári függőtükrei között állva, ami mindennél régebbi 0 "",045.

Kiderült, hogy amikor a membránok nyílásait beállítják a 2,5 méteres tükör szélein, a diffrakciós korongok sötét színei nem ismerik fel a csillagokat - még mindig túl kicsi. A 2,5 métert meghaladó átmérőjű tükör lencséje még mindig hiányzott, és úgy tűnt, nincs hová menni.

Michelson azonban rendkívül egyszerű és körültekintő módon további 2,5-szeresére növelte a 2,5 méteres tükör méretét. ábrán. 4 leolvasás a változások előrehaladásáról a Michelson Interferométeren, a Mount Wilson Obszervatórium felújított fejtávcsövén. A reflektor végére rögzített, 6 m hosszú acélgerendára két lapos tükör 1 van felszerelve a teleszkóp tengelyéhez képest 45°-os szögben. Cserélje ki ezeket a tükröket két lapos tükörre 2, a reflektor 3 hajlított tükrére, majd miután megnézte a görbe tükröt 4 és az 5 okulárban lévő lapos tükröt. A teleszkóp fókuszára fókuszálva cserélje ki, hogy ugyanazt a képet kapja, mint két ajtó a hegyekben, majd diffrakciós lemez és a rendszer önelégülten új. A tükrök közötti távolság 2,5-6 m között változtatható.

13 mell 1920 r. A régóta kitűzött célt most sikerült elérni. Az első tükör, amely az interferométer tükrei között 3 m távolságra elérte a sötétet (7. ábra), az Alpha Orion (Betelgeuse) volt. Átmérőjére az elméleti különbségek alapján 0,047 értéket kaptunk. Ugyanez az interferométer sokkal több csillag látható átmérőjét mérte.

Az interferométer tükrei közötti 6 m-es távolság azonban túl kicsi sok tükör számára. Tehát a csillagok átmérőjének változtatásához nem fontos, hogy a teleszkóp fejtükre kicsi átmérőjű legyen, és a felület a laza tükrök között álljon, a harmincas években egy új interferométer átmérőjű fejtükörrel. 100 cm-es és 15 m hosszú gerendával (8. ábra). Ez az interferométer már nem egy távcső tartozéka, hanem egy teljesen független műszer. Legyen óvatos ezzel a módszerrel (nem csak arra vigyázott, hogy felálljon, ha sötét foltok jelennek meg, hanem arra is, hogy más helyzetekben értékelje a sötét foltok láthatósági szintjét a szint tükrei között, ahol darab sötét foltok vannak a távolban) Minden átmérő sok színben változhat. E kísérletek néhány eredményét a táblázat tartalmazza. Megjegyzendő, hogy az óvintézkedések és a csillagok elméletileg számított átmérője között még nagyobb a különbség.

Nyilvánvaló, hogy most még a legközelebbi, sőt nagy csillagoknak is lehetnek ismeretlen átmérői – a többi csillag átmérője sokkal kisebb, és egy 15 méteres interferométer számára hozzáférhetetlen. A táblázat fennmaradó sorában a Vega, nyári egünk egyik legszínesebb csillaga. Az átmérő méréséhez az interferométeres tükröt 50 m-es kódra kellett felszerelni.

A lemez fennmaradó részében a csillagok effektív átmérője látható, és a nap átmérőjét egynek vesszük. A szem tényleges méretei könnyen kiszámíthatók a szem átmérője és a szem távolsága alapján. Erről az állványról láthatjuk, milyen nagyszerűek a sztárok tettei. Yakbi például az Antares Napunk házánál találta magát, akkor a Föld pályájaként, a Mars pályája pedig ennek közepén feküdt (9. ábra); A Mars, a Naptól mért középtávolság 228 millió km hosszú, az Antares közepén omlik össze. Az Antares és a yogo masu méreteinek ismeretében kiszámíthatja a jógo beszéd közepes vastagságát. És kiderül, hogy az intenzitás hárommilliószor kisebb, mint Napunk beszédének intenzitása.

Sugár k- Jaj . Fresnel zóna:

gömbtekercshez

de A -álljon kerek nyílással rendelkező membránnal a lyuklámpa előtt; b - álljon a membránnal a képernyő előtt, ahol a diffrakciós mintát figyeli; k - Fresnel zóna száma; λ - Dovzhina hvili;

lapos vászonhoz

.

A fény egy résnyi elhajlása normál beesés mellett. Minimális fényintenzitás

,k=1,2,3,…,

de A - rés szélessége; φ-diffrakciós vágás; k - minimális szám;

λ - Dovzhina hvili.

Maximális fényintenzitási szint

, k=l, 2, 3,…,

de "" - közelebb a diffrakciós értékhez.

Fény diffrakciója diffrakciós rácson normál változási periódusban. Az elme az intenzitás fő maximumairól

d sinφ=± kλ, k=0,1,2,3,…,

de d- Rács időszak; k- fejszám maximumra; φ -vágás a rács felületének normálja és közvetlenül a diffrakciós bordák között.

Diffrakciós rács elválasztóképessége

,

ahol Δλ a különbség két különböző spektrumvonal (λ és λ+Δλ) között, mely vonal látható a spektrum mellett, amelyet egy másik rács választ el; N- az ütések száma; k- a diffrakciós maximum sorszáma.

Diffrakciós rács vágott diszperziója

,

diffrakciós rács lineáris diszperziója

.

Kis diffrakciós vágásokhoz

,

de f- a lencse fő fókuszpontja, amely kiválasztja a fényelhajló elemeket a képernyőn.

A teleszkóp lencséjének megosztott teljesítménye

,

ahol β a legkisebb vágás két fénypont között, ebben az esetben ezeknek a pontoknak a képe a lencse fókuszsíkjában elmosódhat; D- lencse átmérője; λ - Dovzhina hvili.

Wulff-Bragg képlet

2d bűn =k λ ,

de d - álljon a kristály atomsíkjai között; - kovácsolás (a kristályra eső párhuzamos cserék közvetlen sugara és a kristály lapja között), ami azt jelenti, hogy közvetlenül hol keletkezik a cserék tükörképe (diffrakciós maximum).

Alkalmazd a problémák megoldására

fenék 1. Kerek sugarú nyílással rendelkező membránon r= 1 mm, akkor egy normálisan párhuzamos fénysugár = 0,05 µm hosszúsággal esik le. A nyíláson áthaladó cseréje közben helyezze el a képernyőt. Állj fel a maximumra b max Középen addig nyitom a képernyőt, amíg egy sötét folt nem lesz a diffrakciós minta közepén.

Döntés. Amikor felállsz, amikor látod a sötét lángot, azt a nyílásba illeszkedő Fresnel zónák száma határozza meg. Ha a zónák száma egyenlő, akkor a diffrakciós mintázat közepén egy sötét folt lesz.

A nyílásba illeszkedő Fresnel zónák száma a képernyő nyílás felé néző távolságától függően változik. A legkisebb srácnál a zónák száma megegyezik kettővel. Emiatt a maximális pozíció, amikor még van egy sötét folt a képernyő közepén, mosdónak van kijelölve, ahol két Fresnel zóna fér el a nyílásban.

3 ábra. 31.1 az a pálya, amely a biztonsági ponttól feljön A képernyőn a 2-es nyílás széléig (λ /2) több, lejjebb b max .

A Pitagorasz-tétel szerint eltávolíthatjuk

Vrahuvav, sho λ<<b m ÓÉs milyen tagot, mit kell bosszút állni λ 2-n meg lehet szerezni, a maradék féltékenység átíródik a nézetbe

r 2 =2λ b max. csillagok b max= r2/(2λ). Miután összegyűjtöttük a számításokat a fennmaradó képlet szerint, tudjuk

fenék 2. A gerinc repedésén A=0,1 mm, egy párhuzamos monokromatikus fénysugár normálisan esik le (λ==0,6 µm). Jelentős szélesség l a diffrakciós mintázat középső maximuma, amely a közvetlenül a rés mögött elhelyezkedő kiegészítő lencse mögé vetül a vetítővászonra, amelyet eltávolítanak a lencséről a felszállón L=lm.

Döntés. A fényintenzitás központi maximuma a legközelebbi jobbkezes és a negatív intenzitási minimumok közötti területet foglalja el. Ezért feltételezzük, hogy a központi maximum intenzitás szélessége egyenlő a két intenzitásminimum távolságával (31.2. ábra).

Az egyik résből való diffrakció során a minimális fényintenzitást a φ határértékek védik, amelyeket

a sin φ=± kλ, (1)

de k - minimum rendelés; Néha vannak régebbi egységek.

Álljon a két minimum közé a képernyőn és közvetlenül a székek mögött: l=2 L tgφ. Figyelembe véve, hogy kis szinteken tgφ sinφ, írjuk át ezt a képletet Viglyadról

/=2L sin φ. (2)

Virazim sinφ az (1) képletből, és helyettesítse vele a (2) egyenlőséget:

l=2Lkλ/a.(3)

A (3) képletre vonatkozó számítások összesítése után kiküszöbölhetjük l=1,2 oszt.

fenék 3. A diffrakciós rácsra egy párhuzamos, λ = 0,5 µm hullámhosszú fénysugár esik normálisan a felületre. A rács közelében elhelyezett lencse diffrakciós mintát vetít egy lapos képernyőre, a lencsétől bizonyos távolságra L=lm. Vidstan l A képernyőn látható elsőrendű két intenzitásmaximum között akár 202 cm is lehet (31.3. ábra). Jelentős: 1) állandó d diffrakciós rács; 2) szám nütések 1 cm-enként; 3) a diffrakciós rács által létrehozott maximumok száma; 4) maximális vágás φ m Ó változások, amelyek a fennmaradó diffrakciós maximumot jelzik.

határozat 1. Postin d diffrakciós rács, dovzhina hvyli λ és ahol a változásokban olyan változás áll be, amely megfelel a kapcsolathoz tartozó k-edik diffrakciós maximumnak

dsin φ= kλ, (1)

de k- A sorrend a spektrumhoz, vagy egy monokromatikus fényhez a maximális sorrend.

ebben a videóban k=1, sinφ=tgφ (azokon keresztül l/2<<L), tanφ = ( l/2)L(a 31.3. ábrán látható). A kapcsolat fennmaradó három kapcsolata (1) hamarosan megoldódik

,

Az állandó kielégülés csillagai

d=2Lλ/ l.

Az adatszolgáltatás elutasítva

d= 4,95 µm.

2. Az 1 cm-enkénti ütések száma a képletből ismert

P=1/d.

A számértékek helyettesítése után az érték törlődik n= 2,02-10 3 cm -1.

3. A diffrakciós gradációk által adott maximumok számának meghatározásához először kiszámítjuk a maximális értékeket k max azon alapul, hogy a kürtök maximális elfordulási szöge nem haladhatja meg a 90°-ot.

Az (1) képlet felírható

. (2)

A mennyiségek értékeinek itt való helyettesítésével eltávolítjuk

K max =9,9.

Szám k obov'yazkovo lehet buti tsіlim. Ugyanakkor nem fogadhatunk el 10-nél nagyobb értéket, mert amelyiknél sinφ nagyobb egynél, ami lehetetlen. Otje, k m Ó =9.

A további diffrakciós rács mögött kapott diffrakciós mintázat maximumainak száma jelentős. Bal- és jobbkezes a középső maximumtól, ügyeljen az azonos számú maximumra, amelyek hasonlóak k m Ó , ez csak 2 k m Ó. Ha a központi nulla maximumot is belevesszük, akkor a maximumok számát eltávolítjuk

N=2k max+l.

Értékek helyettesítése k m Ó tudjuk

N=2*9+1=19.

4. A maradék diffrakciós maximumnak megfelelő maximális határérték meghatározásához a szinuszos határérték (2) összefüggéséből fejezzük ki:

sinφ max = k max λ/ d.

φ max = arcsin ( k max λ/ d).

Helyettesítve itt a λ értékeit, d, k m Óés miután a kifizetések megtörténtek, azokat visszavonják

φ m Ó= 65,4°.

Zavdannya

Fresnel zóna

31.1. Ismerje meg a sugár képletét k- th . Fresnel-zóna gömbtekercshez (ρ k =
), állítsa le a következő képletet egy lapos héjra.

31.2. Számítsa ki az 5. Fresnel zóna ρ sugarát egy lapos hullámos frontra (λ = 0,5 µm), mivel a felületen található védőpontra kell dolgozni b= 1 m-re a fa elejétől.

31.3. A negyedik Fresnel-zóna 4-es sugara lapos gerincfront esetén 3 mm. Jelentősen a 6. Fresnel zóna sugara.

31.4. Kerek nyílásátmérőjű membránhoz d=4 mm, egy párhuzamos monokromatikus fénysugár normálisan esik le (λ = 0,5 µm). A védőpont a felszálló nyílás tengelyén található b= 1 m per hüvelyk. Hány Fresnel zóna fér bele a nyílásba? Látható a sötét vagy világos láng a diffrakciós minta közepén, hova kell vigyáznom a képernyő elhelyezésénél?

31.5. Egy világos színű sík (λ=0,5 µm) általában egy kerek átmérőjű nyílású membránra esik d=ldiv. Melyik útvonalon b A nyílás előtt van egy biztonsági pont, hogy kinyíljon: 1) egy Fresnel zóna? 2) két Fresnel zóna?

31.6. A világos színű sík normál esetben a kerek nyílású membránra esik. A tengely különböző pontjain lévő diffrakció eredményeként nyissa ki azt, ami az állványokon van b én , Középpontjától a maximális intenzitás elkerülhető. 1. Válassza ki a funkció típusát b=f(r, λ, d), de r- nyitott sugár; λ - dovzhina hvili; P - azon Fresnel-zónák száma, amelyeket egy adott tengelypontra a nyitás nyit. 2. Keresse meg ugyanazokat a pontokat a nyitó tengely számára, ahol elkerüli a minimális intenzitást.

31.7. Egy világos színű sík (λ=0,7 µm) normális esetben egy körkörös nyílássugarú membránra esik r= 1,4 mm. Jelentősen felállni b 1 ,b 2 ,b 3 a membrántól a tőle legtávolabbi három pontig, ahol az intenzitási minimumokat el kell kerülni.

31.8. Tochkove Dzherelo S könnyű (λ=0,5 µm), lapos membrán kerek nyílással r= 1 mm, és a képernyő retusálva van, amint az az ábrán látható. 31,4 ( A= 1 m). Jelentősen felállni b a képernyőtől a membránig, ahol a görbe nyitásánál lenne a pont R három Fresnel zóna.

31.9. Hogyan lehet megváltoztatni egy pont intenzitását R(div. parancs 31.8), hogyan kell behelyezni a membránt?

A kép, amely a valóságban akkor jelenik meg, amikor a fény megtörik és visszaverődik, egyértelműen geometriai képként jelenik meg, ami nyilvánvaló megnyilvánulásunkból.

A tükör lencse által alkotott képének erős okulárjába belenézve észrevesszük, hogy az nem pont, ahogy a szépen tagolt geometriai séma is mutatja, hanem szegélynek tűnik, koncentrikus gyűrűkkel kihegyezve, melynek fényereje változik. a perifériára. (2.20. ábra).

Kicsi 2.20. A megjelenés egy olyan pontot mutat, amely változó fényerővel világít, ha erős szemlencse segítségével a lencse fókuszpontjában nézzük.

Ez a fénycsokor nem igazi tükörkorong, hanem a fényelhajlás látható eredménye.

A világos középső él ún diffrakciós korong, és túl sok gyűrű csörög diffrakciós gyűrűk . Amint az elmélet mutatja, a diffrakciós korong látható vágási átmérője megegyezik a maximális fénymennyiséggel (vagyis a beeső színe megváltozik) és a lencse átmérőjével. Ezt az állottságot a következő képlet fejezi ki:

de ρ - a diffrakciós korong vágási sugara (ha távol van a lencse közepétől), D- a lencse szabad nyílásának átmérője (centiméterben) és λ - Dovzhina hvyli svitla (centiméterben). Ez a kifejezés megadja a lemez sugarát radiánban; Fokokra (ívmásodpercekre) konvertálásához meg kell szoroznia a másodpercben megadott radián értékkel. Otje,

D 206 265 ívmásodperc.

Ilyen körülmények között a diffrakciós korong sugara látható a lencse közepétől; Ez alatt a kép alatt az égbolt a lencse közepétől az égi szférára vetül. Ennek a vágási átmérője nyilvánvalóan kétszer akkora lesz. Ez egyenértékű azzal, hogy az őrzött tükör megfelelő korongja ilyen kis átmérőjű.

A diffrakciós korong lineáris sugarát a képlet határozza meg

r = ρ f , csillagok r =l.22λ/D.

Így a kép diffrakciós mintázatának pontos méreteit a lencse átmérője és a fény mennyisége (színváltozások) határozza meg, és nem f előtt, hanem a lineáris méretek a fő fókusz előtt, ill. és hvili fényt, de nem feküdni a D. Hasonló módon maguk ezek a mennyiségek és a diffrakciós gyűrűk méretei határozzák meg a központi lemezt. Abból a tényből, hogy a gyűrűk mérete a dozhniy világos színben rejlik, egyértelmű, hogy a fehér világos bűz a hibás a szivárvány színének romlásáért; Valójában észreveheti, hogy a gyűrű belső szélei. a kékek elsötétültek, a külsők pirosak (a kék cserék utolsó felének töredékei kisebbek, mint a pirosak utolsó felében).

Ezekből a csekély rekordokból kereshet némi pénzt; A teleszkóppal való munkavégzés jelentős következményekkel jár: 1) minél nagyobb a lencse átmérője, annál több részletet osztanak ki a segítségére; 2) a bőrlencséknél van egy kis kivágás két pont között, amelyek világítanak (például tükrökkel), amely még mindig látható a lencse segítségével; ezt a kis helyet hívják határvágás megengedettén vagy; vágjuk le És ez az objektív alapvető jellemzője, ami alapján értékelik. különálló épület . Minél kisebb a különálló szerkezet határterülete, annál nagyobb a lencse távolsága.

A valóságban a különálló alkatrészek fontossága egyre világosabbá válik számunkra, mivel olyan rugalmas lencsékről gondoskodunk, amelyek között kis hézagok vannak. Mintha a lencse fókuszpontjában lévő tükrök képe pontok lennének, akkor minden apró megjelenés esetén úgy őrződnek, mintha külön lennének; Egy erős okulárral két külön pontot láttunk. Igaz, hogy van diffrakció;

a csillagképek nem foltok, hanem csomók; és ha igen, akkor a legkisebb különbséggel a képeik összeérnek, és további változtatásokkal a bűz összetevői közötti különbségek, amelyek egyre jobban átfedik egymást, egy enyhén kombinált számba esnek (2.21. ábra). .). Igazán

Kicsi 2.21. A két Csillag képe dühössé válik, mert a távcső különálló ereje miatt kevesebb hely van köztük.

A tükör két oldala egyként lesz leképezve, és ugyanaz a szemlencse nem tud két képet megjeleníteni. Két közeli objektív külön-külön is megtekinthető nagy rekesznyílású objektív használata nélkül, így azokat kisebb méretű testekben is megjelenítheti.

Helyettesítsük most be azt a képletet, amely kifejezi a diffrakciós korong vágási sugarát, a maximális fényintenzitás értékét, a zöld-sárga intervallumokat (amelyekre a szem a legérzékenyebb) levéve az átlagos fényintenzitásból. λ = 0,00055 mm

ρ = 1,22 λ/D 206265 = 1,22 0,00055/D 206265 = 138/D(Ív másodperc)

pl, kerekítés,

D (ívmásodperc),

De D milliméterben kifejezve.

Ugyanez a helyettesítés használható a diffrakciós korong lineáris sugarának értékének meghatározására (maguk ezekre a változásokra)

r = 1,22 0,00055 ƒ/ D = 0,00067 ƒ/ D mm= 0,67 ƒ/ D µm.

Ezek a számok magukért beszélnek. Mintha nem lenne egy kis pont, ami világítana, a vágási sugara 140 rekeszátmérőjű objektíven keresztül nézve mm. nem lehet kisebb 1"-nél; ekkor egy 2" átmérőjű kör képviseli Önt. , bár egy 140-es lencseátmérőjű távcső mm Itt az ideje erősebb eszközök beszerzésének. Itt helyes jelezni, hogy egy 200 hüvelykes reflektor milyen diffrakciós korong sugarát adja meg (D== 5000mm), több mint 140/5000 ~ 0,03-szorosa a tükör legnagyobb látható valós vágási átmérőjének értékének.

A diffrakciós korong bőrátmérője a gyújtótávolságon van, lineáris átmérőjét pedig a lencse apertúrája határozza meg. Ugyanazzal a 140 mm-es, 1:15-ös nyitási rekesznyílású objektívvel a diffrakciós korong lineáris átmérője

2r= 2 0,00067 15 ~ 0,02 mm ~ 20 µm .

Anélkül, hogy belemennénk az elmélet részleteibe, ami túl messzire vinne bennünket, azt mondjuk, hogy a különálló épület határzónájának tényleges értéke kisebb, mint a diffrakciós korong alsó sugara. Ezt a táplálkozást odáig vinni, hogy az egész világra, ami megengedett, gyakorlatilag 120/dr. D(Az elmék számára a közelség a raktár földalatti tükrök). Így egy 120-as nyílásátmérőjű lencse mm Elválaszthatja a másodlagos csillagot az egyenlő káprázás növekvő összetevőjétől. ami körülbelül 270-et sugall km; A hónap folyamán az egymástól két kilométerre elhelyezkedő objektumok közvetlenül láthatóak lehetnek.

A teleszkóp különálló kialakítása alatt szokás érteni a lencséjének külön kialakítását. A teleszkópokat úgy tervezték, hogy vigyázzanak a távoli tárgyakkal (csillagokkal). Egy D átmérőjű teleszkóp segítségére lehet két közeli tükröt látni, amelyek a sarkon találhatók. θ .A bőr képe a lencse fókuszsíkjában lineáris méretű (Eiry-sugár), amely 1,22 λF/D. A kép közepe a kijelzőn y*F található. Mint minden spektrális eszköznél, adott diffrakciós határ mellett a Rayleigh mentális kritériumot használjuk (2.22. ábra). A különbség abban rejlik, hogy a különböző spektrális eszközöknek két közeli spektrumvonalat kell érzékelniük a képeik mögött, a különböző optikai eszközöknek pedig az objektum két közeli pontját.

Kicsi 2.22 Különálló objektumok között két közeli tükröt kell ábrázolni Rayleigh szerint A Rayleigh-kritérium alapján egy objektum két közeli pontja megengedettnek tekinthető, ha azok a diffrakciós képek középpontjai között vannak, sugara plya Eyri. A Rasley-kritériumnak a teleszkóp lencséjére történő alkalmazása megadja a diffrakciós felbontás határát: (2.6) Figyeljük meg, hogy a teljes intenzitáseloszlás görbéjének középpontjában (2.24. ábra) körülbelül 20%-os csökkenés található, ezért a Rayleigh-kritérium csak hozzávetőlegesen felel meg a vizuális óvatosság lehetőségeinek. Ennek eredményeként lehetséges, hogy az objektum két közeli pontja az idő töredékében y percen keresztül ugyanazon az oldalon legyen. A számszerű becslés D = 10 cm átmérőjű lencsére y min = 6,7*10 -6 rad = 1,3", D = 10 2 cm esetén y min = 0,13". Ez a példa jól mutatja, milyen fontosak a nagyszerű csillagászati ​​műszerek. . Egy másik esetében a Mount Palomar Obszervatórium D = 5 m-ről visszaverő távcsövén túl az elméleti érték y min = 0,028”. A légkörben zajló nem álló folyamatok azonban lehetővé teszik, hogy az ilyen óriásteleszkópok határai közötti elméleti értéket e ritka, rövid óvatossági periódusok nélkül megközelítsük. A nagyszerű teleszkópok élen járnak majd a fényáram növelésében, hogy az objektív elérje a távoli égi objektumokat. A Hubble-teleszkóp paraméterei, amely 570 km-es magasságban a Föld körül kering. századi időszakból. lépések: D =2,4m, ƒ=57,6m, ƒ/D= 24, Rich-Kritna rendszer refraktora 0,05 mp optikai felbontással. A felületforma tűréshatára 1/20λ, a bevonat Al (d=75nm) és MgF 2 (d=25nm). 2.4.2. A szem külön épülete. 2.7 A teleszkóp lencséje és a szem közötti távolságról mindent elmondtak. Az idő múlásával diffrakciós kép keletkezik az irányzékon, amikor távoli tárgyakat nézünk. Ezért a (2.6) képlet egészen addig a pontig egyszerűsíthető, ahol a d 3p egyenes átmérőjét figyelembe vesszük. Nos, d 3p = 3 mm, λ = 550 nm, ismerjük az emberi szem határtűrő képességét: 2.7 képlet. Úgy tűnik, hogy a szem retinája terminális méretű fényérzékeny receptorokból áll. Ismét nagyon jó időben történik az értékelés a szem különálló részeinek élettani vizsgálatával. Úgy tűnik, hogy a szem retináján lévő diffrakciós folt mérete megközelítőleg megegyezik a fényérzékeny receptorok méretével. Kitől részesülhet a természet bölcsessége, hogy megvalósítsa az élő szervezetek optimális erejét az evolúció folyamata során. 2.4.3. A mikroszkóp különálló részei között A mikroszkóp mögött egymáshoz közel elhelyezkedő objektumok helyezkednek el, így különálló szerkezetükre nem a klaszter, hanem a közelben összenyomható két közeli pont közötti lineáris eloszlás jellemző. Az őrzött tárgy az objektív elülső fókuszának közelében található. Érdekesség a tárgy részleteinek lineáris mérete, ami egy kiegészítő mikroszkóp segítségével lehetséges. Az objektív által előállított kép L>>F nagy léptékben jelenik meg. A szabványos mikroszkópoknál L = 16 cm, a lencse gyújtótávolsága pedig néhány milliméter. A lencse előtti teret gyakran egy speciális nyílás tölti ki. Elmerülés, hajlítási mutató, például n> 1 (2.24. ábra). A tárgyat geometriailag ábrázoló síkon egy nagyobb kép jelenik meg, ahogy a szem az okuláron keresztül látja. Az Eyre-folt sugara a képsíkban 1,22λ L/D, ahol D a lencse átmérője. Ezenkívül a mikroszkóp lehetővé teszi az objektum két közeli pontjának megtekintését, így a diffrakciós képeik középpontjai az ablak mögött jelennek meg, mozgatva a diffrakciós mező sugarát (Rayleigh-kritérium). (2.7) Kicsi 2.23 Abbe orrmelléküregeinek elméjéhez. Itt egy * = D / 2L - vágás, amely alatt látható a lencse sugara a képterületről (2.23. ábra). Az objektum lineáris méreteinek meghatározásához kövesse az úgynevezett mentális Abbe szinusz sebességét, amelyet bármely mikroszkóp lencsére számítanak ki: n sinα = ℓ 1 n 1 sinα 1 (2.8) Vegyünk egy kicsit α 1-ből. felírhatjuk ℓ n sinα = ℓ n 1 α 1 és ℓ 1 és α 1 átkapcsolásával a mikroszkóp lencséjének interrezolúciójához a következőket határozhatjuk meg: (2.9)

A mikroszkóp lencséjének határai között először 1874-ben határoztak meg. G. Helmholtz német fizikus, A (2.9) képletet Helmholtz-képletnek nevezzük

Itt λ – dovzhina hvili, n- a Birodalom összetörtségének jele, α - tehát rangok rekesznyílás (2.20. ábra). Nagyságrend n sinα-t hívják numerikus rekesznyílás .

Kicsi 2.24.

Merítési zóna a mikroszkóp lencséje előtt

Jó mikroszkópokban az α rekeszvágás közel van a határához: α π/2. Amint Helmholtz képletéből kiderül, a Birodalom stagnálása nagymértékben csökkenti a toleranciát. Fontos a sinα≈1 becslésekhez, n≈1,5, negált:

l min ≈0,4λ.

Ily módon a mikroszkóp segítségével lényegében nem lehet olyan részletet megnézni, amelynek mérete lényegesen kisebb a fény elmúlt évszázadában. Khvil fényereje bármely optikai rendszerrel rögzített tárgy képének összetevői között jelez.

2.4.4. Az optikai műszerek normál növekedésének tiszteletben tartása. Mint egy teleszkóp, akár egy mikroszkóp, a kiegészítő lencséről készült képeket a szemlencsén keresztül nézzük. A lencse teljes szétválasztásának megvalósítása érdekében a szemlencserendszernek nem kell további diffrakciós akadályokat bevezetnie. Ez a legmegfelelőbb optikai műszer (teleszkóp vagy mikroszkóp) kiválasztásával érhető el. Egy adott lencse esetében a feladat az okulár kiválasztásában merül ki. A hipotetikus elmélet alapján a következő elképzelés fogalmazható meg, amelyhez a lencse különálló szerkezete valósul meg: a nyaláb átmérője úgy változik, hogy ne kelljen túlexponálni a szemlencse szemátmérőjétől d 3p. Így az optikai műszer okulárjának rövid fókuszúnak kell lennie. . Kicsi 2.24 A cserék teleszkópos eljárása Ismertesse meg a teleszkóp tompa keményedésének folyamatát. ábrán. 2.24 képek a cserék teleszkópos előrehaladásáról. 2.10 Az y min lencsén a lencse fókuszsíkjában elhelyezkedő két közeli tükröt diffrakciós foltok ábrázolják, amelyek középpontja az y min F 1 lencsén mozog. Miután áthaladt a szemlencsén, cserélje ki a sarok alatti szemre y min F 1 / F 2 . Ez a vágás nyitott a szem számára, amelynek vágási átmérője d 3p Így: Itt g = F 1 / F 2 - A teleszkóp vágása. A D/g arány a szemlencséből kilépő sugár átmérőjére vonatkozik. A hűség jele (2,10) a normálérték csökkenését jelzi. (2.11) Normál esetben az okulárból kilépő cserenyaláb megnövelt átmérője megegyezik a d 3p vonal átmérőjével. A g > g N a teleszkóp-szem rendszerben az objektív különálló alkatrészei teljesen láthatóak. Hasonló elv vonatkozik a mikroszkóp nagyítására is. Nagyobb mikroszkóp alatt értse a tárgy vágási méretét, amely a mikroszkópon keresztül megfigyelhető, és magának a tárgynak a vágási méretét, amelyet az akadálytalan szem a legközelebbi nézetben észlel d, Normál szemhez helyezzen 25 cm-t A mikroszkóp normál nagyítását a következőkre kell beállítani: (2.12) A (2.12) képlet másolata - jobb oldal a tanulóknak. A teleszkóp típusához hasonlóan a mikroszkóp normál nagyítása a legkisebb nagyítás, amely a lencse szétválásához vezethet. Dia mondd mit A stagnálás a szokásosnál nagyobb, és nem tudunk új részleteket feltárni az objektumról. Prote, élettani természetű okokból a műszerengedély közötti munkaidőben teljes mértékben választható emelés, normál esetben meghaladja a 2-3-szorosát. Visnovok Az optika gyakorlati jelentősége megegyezik a Vinyatkovo által ismert más galuzokra gyakorolt ​​hatásával. A teleszkóp és spektroszkóp eredménye a megfoghatatlan Univerzumban feltárt jelenségek legkülönlegesebb és leggazdagabb fényét tárta az emberek elé. A mikroszkóp használata forradalomhoz vezetett a biológiában. A fotózás nem minden tudóson segített és fog segíteni. A tudományos felszerelés egyik legfontosabb eleme a lencse. Enélkül lenne mikroszkóp, távcső, spektroszkóp, kamera, film, tévéállomás stb. Nem sok olyan ember lenne, aki túllépte az 50. életévét, és kevésbé tudna olvasni, és sok, a szemével kapcsolatos munka elvégzése lenne. A fizikai optikával vizsgálható jelenségek területe igen nagy. Az optikai jelenségek szorosan összefüggenek a fizika más ágaiban előforduló jelenségekkel, és az optikai vizsgálati módszereket a legfinomabb és legpontosabban végzik el. Nem meglepő, hogy az optika az elmúlt három évben vezető szerepet játszott számos alapkutatásban és alapvető fizikai nézetek fejlesztésében. Elmondható, hogy a múlt század legfontosabb fizikai elméletei - a fluiditáselmélet és a kvantumelmélet - az optikai kutatások szintjén keletkeztek és jelentősen fejlődtek. A lézerek alkalmazása új és óriási lehetőségeket nyitott meg az optikában, valamint a tudomány és a technológia különböző területein.

1. Számítsa ki az 50 mm-es fókuszú nagyító nagyítási tényezőjét!

2. Állítsa az objektív gyújtótávolságát 30-szorosra.

3. Számítsa ki a két lencse teljes optikai teljesítményét az 5x-es és 15x-es nagyítási tényezőből!

4. Határozza meg a mikroszkóp optikai kialakítását 1500-szoros növekedéssel a mikroobjektívek tartománya ƒ = 5;10;20;25;30;35 mm gyújtótávolság mentén és a szemlencsék G = növekedési arányával 1 5;20;25;30;40. Jelentősen fizesse be az adót a csőbe.

6. Számítsa ki az aberrációs mező lineáris méretét egy 300 mm-es rekesznyílású teleszkóp esetén! a gyújtótávolság pedig 2,4 m.

8. Hogyan néznek ki a csillagok, amikor a távcső őrködik? Hogyan változik a megjelenése a súlygyarapodás miatt?

9. Mekkora a legnagyobb lencseátmérő az áram refraktoroknál?

10. Mit lehet tenni a legnagyobb problémák orvoslása érdekében, ha a földi elmék szeme védve van?

11. Mekkora a legnagyobb lencseátmérő az aktuális reflektoroknál?

12. Mi a fényvisszaverő távcső lencséje? Ki használt először refraktor távcsövet?

13. Rajzolja fel a meniszkusz teleszkóp diagramját!

14. Mekkora a távcső fényereje?

15. Nevezze meg a három legszebb tárgyat a föld egén!

16. Mire van szükség meniszkuszra a meniszkusz teleszkópban?

17. Rajzolja fel a reflektor diagramját!

18. Mit jelent a távcső nagyítása?

19. Mi az okulár célja?

20. Rajzolja fel a refraktor diagramját!

21. Miért használjunk távcsövet, miközben szemmel tartjuk a hónapot és a bolygókat?

22. Ki használt először reflektortávcsövet?

23. Használjunk távcsövet figyelő szemkörülmények között?

24. Melyek a tükrök vizuális jellemzői?

25. Milyen vizuális jellemzői vannak a bolygók csillagainak?

26. Nevezzen meg három különböző csillagot!

27. Adja meg három suzir nevét!

28. Hogyan szereljük fel a tükör görbületét a reflektorokra?

29. Ki használt először meniszkusz távcsövet?

30. Milyen távcsöveket ismer az optikai távcsöveken kívül?

31. Miért van az, hogy a Hold és a bolygók éberségének órájában több mint 500-600 alkalommal használják a Vikorist távcsövet? Mi az objektív célja?

32. Milyen objektív paraméterek jelölnek külön objektumokat.

33. Melyik lencseparaméter határozza meg a diffrakciós korong lineáris átmérőjét?

34. A mikroszkóp különálló részei között.

35. Mekkora a sugár szélessége gázlézerrel megvilágítva 1` (egy vágás. xv.) 10 km-es csévélővel.

36. Mi az alapja a Huygens-Fresnel-elvnek és az elektromágneses anyagok diffrakciós jelenségének?

37. Mi az a Fresnel-zóna módszer? Hogyan lehet megtörni a Hvilov-frontot a Fresnel-zónában?

38. Mit érünk el a képernyő középpontjának kivilágosodásával, ha a nyílással közel vagy távol nézünk a sötét felülettől?

39. A nyílás átmérőjének ismeretében addig, amíg a fény el nem éri az S fény pontját a képernyőre, ami azt jelenti, hogy a minimális számú Fresnel zónánál a nyílás áttörhető a Fresnel lámpánál?

40. Hogyan számítható ki egy elkerült épületben egy kerek nyílás diffrakciós képének mérete? Hogyan határozzuk meg a nyílás méretét? Hogyan jutsz el a képernyőhöz?

Zastosuvannaya tükrök a távcső fényes interferométerén. A Betelgeuse átmérőjét 005-nek találták, ami 400 000 000 km átmérőt jelent.
A Betelgeuse átmérőjét 005-nek találták, ami 400 000 000 km átmérőt jelent. Nemrég egy interferométert szereltek fel a Mount Wilson Obszervatóriumban, amely lehetővé teszi a tükör 18 m-ig történő meghosszabbítását, és ezáltal a másodperc ezredrészeinek mérését.
A Michelson interferométer vázlata. Si I Si - tükrök. Pi - szekcionált sál. Рг – kártérítési kifizetés. A gyűrű osztásátmérőjét az interferométer két karja közötti különbség és a 2d cos r t K interferencia sorrendje határozza meg. Nyilvánvalóan, ha a tükröt negyeddel elmozdítjuk, kis értékeknél átmenet következik be a egy világos gyűrű látómezeje a sötét helyett, és ugyanezen okból a fény helyett sötét.
Szférikus aberráció. A kör vágási átmérője a milliliradiánoktól függően változik. ábrán. A 3.15. ábra a gömbaberráció mértékét mutatja a különböző anyagokból készült vékony lencsék és a gömbtükör bemeneti nyílásának méretéhez képest.
Sontsia (vágási átmérő Sontsya dorivnyu ZG 001 rad.
És ha a csúcsátmérő nagyobb: ha a zenit közelében vagy a horizont közelében található.
Néha a vágás körül vágási átmérővel hullámosítják őket.
Mint ismeretes, az átmérők, amelyek alatt a Földről származó csillagok láthatók, olyan kicsik, hogy egy szabályos távcső nem tudja felbontani őket. A teleszkóp fókuszsíkjában a fény diffrakciós mintázatot ad, ami nem hasonlít finoman ahhoz, amely egy pontsugárból adna fényt, amely a teleszkóp apertúráján elhajolna, és a légkör mli áthaladásakor leromlik.
A koherencia fogalmának illusztrációja. Létezik egy csillag nélküli csillag, amelynek nyílásátmérője lényegesen kisebb, mint a Betelgeuse nyílás átmérője, így ezeknek a csillagoknak a fényében a nagyfokú korreláció sokkal nagyobb területeken jelentkezik.
A Nap felől nézve, amelynek bőrátmérője kisebb, mint 30, a Galaxis kijelölt magjai legfeljebb - - l - 3 - 37 bőrmérettel tűnnek fel, és pontként láthatók.

Ily módon a két nyílás közötti intervallum fokozatos növelésével állíthatja be a fúrómag átmérőjét, amíg interferenciát nem lát.
A Mars nagy korszaka 1830 és 2035 között. A Föld és a Mars közötti távolságot csillagászati ​​egységekben (azaz kilométerben) adjuk meg. A bolygómegfigyelők számára a fő tényező a korong bőrátmérője.
A Fizeau-Michelson módszer vázlata a csillagok közötti kutikulatávolság és a csillagok kutikulaátmérőjének kiszámítására. Ezenkívül a módszer lehetővé teszi a fénymag kivágási átmérőjének kiszámítását (egyenlő.
A csillagok különböző paramétereinek mérésének nyomon követésének sémája, regisztrálva. Ezenkívül a módszer lehetővé teszi a fénymag kivágási átmérőjének kiszámítását (egyenlő.
Ennek legjellemzőbb tulajdonsága a szem, amelynek vágási átmérője néhány másodperc alatt kicsi lesz.
Létezik egy csillag nélküli csillag, amelynek nyílásátmérője lényegesen kisebb, mint a Betelgeuse nyílás átmérője, így ezeknek a csillagoknak a fényében a nagyfokú korreláció sokkal nagyobb területeken jelentkezik.
A központi diffrakciós foltok 2v vágási átmérőjét a diffrakciós minta vágási átmérőjének is nevezik.
A fényes égbolt telkeinek lapos képeinek feldolgozása a gépkeret kis kivágási átmérőjével teljes. Az ilyen típusú kialakításnál a keret megvilágításakor a csillagok helyzetét az égi szférán egy kicsit meghatározza. Míg a helyes azonosítás valószínűsége a képek számának növekedésével növekszik, a gépváz kis mérete szükségessé teszi a csillagok fényességi tartományának bővítését, amit elemzünk. Ennek eredményeként a gyengén világító tükrök átlátszósága jelentősen megnő, és az egyenlő fényerő alacsony küszöbértéke a fényességi jelek átlátszóságának növekedéséhez vezet. A gépváz kis mérete miatt az űrszonda asztroérzékelője által észlelt csillag azonosítása alacsony.
A diagram és a képlet értékének szemléltetése (James és Wolf, 1991a. | Változások, interferenciát okozva a PQ tengelypontjában a Planck-spektrumban különböző értékeknél d. T 3000 K hőmérsékletre és meghúzza a korona átmérőjét a x 1 az O pontban Az egységek a függőleges tengelyen nagyok (James és Wolf, 199 la. Az első típusú és az elsőrendű Bessel, 2a - vágási átmérő, amely a középső pontban van megrajzolva a két nyílás és d - néző m izh őket, z - könnyű folyékonyság vákuumban .
Az érték kétszer akkora, vagy 41, ami megegyezik a tükör pályájának 40 5 vágott átmérőjének értékével, amelyet úgy tűnik, Bradley őriz.

Ha két fúrót (függesztett tükröt) cserélünk, akkor 8-as vágási átmérőjű zselét használunk, ez az ábrán látható interferenciamintát ad. 9.14 ahol a sötét árnyékolt, ami vigyázzon, és a sötét szaggatott és folytonos vonalakkal van körvonalazva; Az árnyékolt terület sötét bőr megjelenését jelzi.
Elektronikus erő Ne és tempo - pa T, napos légkör. Pontosan a Galaxis közepén van egy Strelts-A radiojet, amely egy központi fényes magból áll, amelynek átmérője 3 (lineáris méretű, mint az Andromeda 8 ps), egy koncepcióba zárva. A központi mag egy hajtogatott spektrumot mutat, amely a nem termikus komponensért felelős.
A Nap (vagy Hónap) mérete a világ hatalmas átmérőjéhez köthető.
Ebből a nézetből világos, hogy a T kiszámításához csak a Nap felszíni hőmérsékletét és a Nap 2Rc/r, a Földről látható sekély átmérőjét kell ismerni. Átmérője eléri a 001 radiánt, a Nap felszíni hőmérséklete pedig megközelítőleg 6000 °C lesz.
Ebből a nézetből világos, hogy a T kiszámításához csak a Nap felszíni hőmérsékletét és a Nap 2Rc/r, a Földről látható sekély átmérőjét kell ismerni. Ez az átmérő eléri a 001 radiánt, és a Nap felszíni hőmérséklete megközelítőleg 6000 °C lesz - A (7.5) képlet alapján G 300 °C-ot kapunk.
A Jupiter és a Szaturnusz a távcsőben erős fejlesztésekkel látható a korongok megjelenésében, ami lehetővé tette bőrátmérőjük mérését, majd lineáris értékeinek kiszámítását.
Grimaldi leírta a fény és árnyék megfigyelt jelenségét, amikor a borotvált rések két sávját Sontsa fénnyel világították meg (a Sontsa vágási átmérője 31-001 rad.
Mj és M2) 156 m átmérőjű és 14 m-ig cserélhető talppal, a tetejét a Sirius kivágási átmérőjének változtatásához választják.
Ez azt jelenti, hogy a kép töredékei a háttér elülső élére lokalizálódnak, ami elkerülhető, és a töredékek látható vágási átmérője megmarad, ami jelentősen megváltoztatja a méreteket a folyamatban Ruhu. Ha a hátteret eltávolítjuk, a kép távolabbinak tűnik (mindig megőrzi a vágási átmérőt), és jelentősen megnő a mérete. A háttér közeledtével megjelenik a kapu. A méretek száma nagy jelentőségű lehet.
A geometriák, amelyek egy teleszkópot alkotnak, amelynek lencséje különböző átmérőjű, és a két fele összeomolhat; A bűz a Nap vágási átmérőjének és két égitest közötti vágási pontnak a módosítására szolgál.

Az olvasó elképzelhetetlennek tarthatja, hogy a fejlett Fizeau interferométer, amelyben a teleszkóp nyílásának csak egy része látható, alkalmasabbnak tűnik egy távoli tárgy bőrátmérőjének rezgésére, a következő módszerrel ismét bezárja a nyílást. A jobb oldalon figyelembe kell venni a földi légkör átmeneti térbeli és időbeli ingadozásainak hatásait (buborékok a légkörön keresztül), ami egyértelműen cél lesz.
A Michelson-tükrös interferométer lehető legegyszerűbb beállítása annak az s0 intervallumnak az értéke, amelynél kezdődnek az interferenciajelek, és így a távoli sugár bőrátmérője.
A láthatósági görbe és a rádió fényerejének sugárirányú eloszlása ​​a Napkorongon (a nyíl a Nap szélét jelöli az optikában. A Nagy Napsütés 1946-os megjelenése idején, amikor a Nap terjedése már felnőtt, Ryle ill. Vonberg a radiátor kivágási átmérőjét mérő készülékkel felgyorsította az antennákat a maximálisan minimálisra befolyásolta az interferencia görbét létrehozó ábrát kivágási átmérő 1 (U. Tehát az érték nem haladta meg az átmérőt vizuálisan taknyos fröccsenés védi, olyan bűz telepedett le, hogy a rádió lebbenni kezdett, mielőtt a vizuális figyelem, vagy a vele való kapcsolat elfogadása történt.
Az intenzitás eloszlása ​​az interferenciagyűrűkben. Minden 0 5 mm vastagságú üveglapban p 1 5 hajtogatott indikátorral az első fénygyűrű 21-es kutikulaátmérőjű, ami 8-szor haladja meg a Nap kutikulaátmérőjét. Azonosíthatók ezek a gyűrűk és a Michelson-interferométerben megfigyelt inkonzisztenciákra lokalizált gyűrűk közötti hatások.
A szakirodalom ismerteti azokat a kisülési csöveket is, amelyeket kifejezetten a beszéd spektrumának gerjesztésére terveztek, amely nagyon kis mennyiségben van, és nagy teljesítményű kisülőcsöveket, amelyek nagy levágási ablakátmérővel rendelkeznek, az óvatosság kedvéért. A nyomócső szervizeléséhez egy komplex vákuumegységet szerelnek fel, amely forgó elővákuumból és diffúziós higany- vagy olajszivattyúkból áll (elővákuumszivattyúval, amely akár 10 - 3 Hgmm-es kisülést ad, a diffúziós szivattyú stagnálása nem Zkovo), kisülési csövek, nyomásmérő vagy hőelemes vákuummérő) és gázpalack. Emellett gyakran szükséges a gáz folyamatos tisztítása is, amit egy speciális keringtető rendszer biztosít.
Az elv képes végtelenül távoli tárgyak képét létrehozni; Egy tárgy vágási átmérője egyenes vonalban, párhuzamosan a prizma élével természetesen nem változik, mivel csak a tárgyat ábrázolják a prizma fej keresztmetszetének területével párhuzamos változások; A vágási átmérő azonban a bordára merőleges egyenesnél változhat. Nehai dij (VII.4. ábra) – vágás, amely alatt egy végtelenül távoli tárgy látható; Lényeges, hogy bármely di 2 vágás alatt pontosan az a tárgy lesz látható a prizma után.
Az intézetben egy koherens-optikai installáció létrehozásának oka az volt, hogy nem sikerült elfojtani azt a gondolatot, hogy a Merkúr alakjának azonosítására szolgáló jelet gyűjtsenek össze a napkorongon május 9-én, a Merkúr áthaladásának órájában készült képek elemzésével. 1970. Úgy tűnik, a távcsőnél lévő csillagászati ​​objektumok gondos odafigyelésével a földi légkör inhomogenitása lehetővé teszi az I-2-nél rövidebb felbontás elérését, mivel a távcső diffrakciós felbontása sokkal rövidebb. A Merkúr bőrátmérője a Föld elhagyásakor 10-hez közelít, tehát ahhoz, hogy a Merkúr korongjának alakját 10%-nál kisebb mértékben megjelöljük, csökkenteni kell a Föld légkörének beáramlását, ami fontos .
A következő lépés a hosszan húzott hang amplitúdójának csökkentése. A kötés w vágási átmérője P spivvidnenny w P/(V2d)/2 értékkel, de K - dovezhina kvyli, ad - emelkedés a hónaphoz: v órával arányos, v 0 geometriai árnyalatot jelöl; /o - az áramlás erőssége a geometriai árnyék szélén. A ZS 273 diffrakciós mintázata 410 MHz frekvencián, amelyet 1962. szeptember 5-én figyeltek meg, az ábrán látható. 3. cikk Magával ragadó diffrakciós kép 1962. június 26-án. ábrán látható 1420 MHz frekvencián. 3, m Látható, hogy a ZS 273 pontban és kiterjesztett területen megengedett.
Tudva, hogyan juthatunk el Betelgeuse-be, a parallaxis segítségével megtalálhatja a csillag lineáris átmérőjét. Ezzel a módszerrel számos szemcse átmérőjét határozták meg. Minden szag, akárcsak Betelgeuse, óriás, amely sokszor felborítja a Napot. Ami fontos, az az, hogy a csillagok alig nőnek átmérőjükön túl a Napban. Lesz interferométer ilyen alappal (a külső tükrök között elhelyezve) és komplett műszaki követelményekkel. Ezenkívül nagyfokú óvatossággal a légkör turbulenciája csökken, bár kevesebb áramlik be az interferométeren lévő teleszkópba, mint óvatosan a távcsőben. A tükrök előtti hajtogatott felület megjelenítésének megváltoztatása összeolvad a változások fázisainak különbségével, és tovább tolja az interferenciaképet, anélkül, hogy jelezné annak láthatóságát, így a színek észrevehetetlenek lesznek, mivel változtatásra van szükség Igen.
Az asztalban 2 - 20 adatprezentáció a Nap méretéről. Amint az ebből a táblázatból következik, 100 orbitális űrhajó Nap átlagos vágóátmérője 32-nek vehető, a Napkorong testvágása körülbelül 7-10-5 egyenlővé válik.
Egy ilyen koncentrátort a munkaterület hőmérsékletének emelésére szerelnek fel, növelve a ráeső napenergia erejét. Ebben az esetben a görbült ábrákat a sonius bőrátmérőjének nagysága, a lekerekített pontokat (a és h) pedig a szonáris korong egyenetlen fényereje jelzi.
Eljött az idő, hogy kitaláljuk, mi is állunk a jobb oldalon, a részleges lapos dombok frontjának gerincei nélkül; A diffrakció körülményei szerint a bőr elválása tőlük nem végtelenül kicsi, és eléri a 20D/D-t. Ezen okokból kifolyólag a foltok bőrátmérőjének megváltoztatásának folyamata kevesebb érzetet okozhat, amíg a bűz nem éri el az elválasztás diffrakciós szélességét. Az előremenő bypassokon az osztódás valós képe már nem változik, és a fényeloszlás áramlásához a diffrakciós magból érkező fény csökkenését kompenzálja a foltok összenyomódásának csökkenése, amely az előremenő bypassokon keletkezett.
A Michelson tükrös interferométer nemcsak a kettős tükrök alkatrészei közötti távolság meghatározását teszi lehetővé, hanem az egyes tükrök átmérőjét is. Az első tükör, amelyben Michelson meg tudta mérni az átmérőjét, a Betelgeuse volt, amely az úgynevezett vörös óriásokhoz hasonlítható.

A Meickelson nemcsak a másodlagos csillagok összetevői közötti méretre vágott távolság meghatározását teszi lehetővé, hanem a különálló csillagok kivágási átmérőjét is. Az első tükör, amelyben Michelson meg tudta mérni az átmérőjét, a Betelgeuse volt, amely az úgynevezett vörös óriásokhoz hasonlítható.