Angewandte Optik-Beugung-Einges chränkte Systeme

Wenn ein optisches System eine divergierende sphärische Welle in eine konvergierende sphärische Welle umwandelt, wird das System als beugung begrenztes System bezeichnet. In diesem Fall weist das optische System keine Aberrationen auf. Aus Sicht der physikalischen Optik passiert nur ein Teil der sphärischen Welle innerhalb der Apertur das optische System, da der Durchmesser des Apertur stopps endlich ist, was zu einem Informations verlust führt. Infolge dessen ist das Zentrum der konvergieren den Welle nicht mehr ein Punkt, sondern eine Airy-Scheibe.

Aus dem obigen Diagramm ist ersichtlich, dass das Zentrum der Airy-Scheibe ein heller kreisförmiger Fleck ist, der von einer Reihe schwächerer alternierender heller und dunkler konzentrischer Ringe umgeben ist. Wenn wir den ersten dunklen Ring als Maß für die Ausbreitung der Airy-Scheibe verwenden, können wir Folgendes erhalten:

In der obigen Gleichung ist NA die numerische Apertur und F ist die f-Zahl. Ein optisches System mit kleinem Sichtfeld und Blende, das präzise entworfen und sorgfältig hergestellt wurde und dessen Leistung sich der eines beugung begrenzten Systems nähert, wird als nahezu beugung begrenztes System bezeichnet.

Zum Beispiel ein optisches System eines achromat ischen Mikroskop objektivs mit 20X Plan. Wie folgt,

Seine Punktspread-Funktion (PSF) ist wie folgt:

Die Größe des Unschärfe flecks liegt sehr nahe an der der Airy-Scheibe, was darauf hinweist, dass die Leistung dieses Mikroskop objektivs nahe der Beugung grenze liegt. Dies bedeutet, dass das Ziel in der Lage ist, feine Details mit minimalen Aberrationen zu lösen, und seine Bildgebung qualität ist in erster Linie durch Beugung und nicht durch Unvollkommenheiten bei der Konstruktion oder Herstellung der Linse begrenzt.

Bena Optics widmet sich dem fortschritt lichen Design optischer Systeme und führt verschiedene optische Design projekte, System montage und Tests durch.