Difracție limitată
Termenul englezesc difracție limitată , care literalmente înseamnă „limitat doar prin difracție”, indică un sistem optic cu capacitatea de a produce imagini cu o rezoluție unghiulară atât de bună până la limita teoretică a instrumentului. În practică, limita rezoluției sale este cea impusă de difracție și, prin urmare, nu poate fi rafinată în continuare. [1]
Puterea de rezoluție a unui sistem de imagistică optică, cum ar fi un microscop sau un telescop sau o cameră poate fi limitată de mai mulți factori, cum ar fi imperfecțiunile sau nealinierile lentilelor. Cu toate acestea, există un maxim fundamental în rezoluția oricărui sistem optic care se datorează difracției . Pentru o diafragmă numerică dată (NA, diafragme numerice), rezoluția microscopiei pentru obiectele plate sub iluminare coerentă poate fi îmbunătățită folosind microscopia interferometrică . Folosind imaginile parțiale realizate de un înregistrator holografic al distribuției în domeniul opticii complexe, imaginea cu diafragmă mare poate fi reconstituită numeric. [2]
Puterea de rezoluție a unui instrument dat este proporțională cu dimensiunea obiectivului său și invers proporțională cu lungimea de undă a luminii observate. Pentru un telescop cu deschidere circulară, mărimea celui mai mic detaliu observabil într-o imagine limitată doar de difracție este dimensiunea discului Airy .
În astronomie , o observație se numește difracție limitată atunci când este limitată numai de puterea optică a instrumentului utilizat. Cu toate acestea, cele mai multe observații la sol sunt limitate vizual din cauza efectelor atmosferice . Telescoapele optice de pe Pământ funcționează la o putere de rezolvare mult mai mică decât limita de difracție datorită distorsiunii produse de trecerea luminii pentru câțiva kilometri în atmosfera turbulentă . În mod tradițional, prin creșterea dimensiunii oglinzilor primare în telescoapele de la sol, a fost folosit pentru a crește capacitatea de colectare a luminii a instrumentului. Acest lucru a permis ca obiectele extragalactice slabe să fie reprezentate, dar fără a le îmbunătăți rezoluția. [3] Tehnici cum ar fi imagistica cu pete pot fi folosite pentru a obține imagini limitate doar de difracția obiectelor luminoase. Unii observatori avansați au început recent să utilizeze tehnologia optică adaptivă , obținând un raport Strehl mai mare , dar este încă dificil să se atingă limita de difracție folosind optica adaptivă .
Chiar și un superlent poate fi construit cu utilizarea metamaterialelor, iar limita de difracție nu depășește limita / constrângerea.
Telescoapele radio sunt frecvent limitate doar prin difracție, deoarece lungimile de undă pe care le folosesc (de la milimetri la metri) sunt atât de lungi încât distorsiunea atmosferică devine neglijabilă.
Telescoapele spațiale (cum ar fi HST sau mai multe telescoape non-optice) funcționează întotdeauna la limita lor de difracție , dacă configurația lor este liberă de aberație optică .
Notă
- ^ Max Born, Emil Wolf, Principiile opticii , Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-63921-2 .
- ^ Y. Kuznetsova, A. Neumann, SRBrueck, Imaging microscopie interferometrică - abordarea limitelor sistemelor liniare de rezoluție optică , în Optics Express , vol. 15, 2007, pp. 6651–6663, DOI : 10.1364 / OE.15.006651 .
- ^ TS Fetisova, DY Kuznetsov, VA Lipovetski, AA Starobinslii, RP Olowin., Caracteristici ale distribuției spațiale a grupurilor bogate de galaxii din emisferele galactice nordice și sudice , în Astronomy Letters , vol. 19, 1993, pp. 198–202.
Elemente conexe
linkuri externe
- Erwin Puts, Capitolul 3: lentile de 180 mm și 280 mm ( PDF ), pe lentile Leica R , Camera Leica , septembrie 2003 (arhivat din original la 17 decembrie 2008) . Descrie Leica APO-Telyt-R 280mm f / 4, un obiectiv fotografic limitat la difracție.
