什么是瑞利判断 瑞利判断和瑞利判据

什么是瑞利判断?

瑞利判据 (Rayleigh Criterion)指在成像光学系统中,分辨本领是衡量分开相邻两个物点的像的能力。

由于衍射,系统所成的像不再是理想的几何点像,而是有一定大小的光斑(爱里斑),当两个物点过于靠近,其像斑重叠在一起,就可能分辨不出是两个物点的像,即光学系统中存在着一个分辨极限,这个分辨极限通常采用瑞利提出的判据:当一个爱里斑的中心与另一个爱里斑的第一级暗环重合时,刚好能分辨出是两个像。

延伸阅读

请问人的眼镜能看见最小的物体是多少米东西?

根据瑞利判据,设θ是人眼可见的物体最大张角,则有sinθ=1.22λ/d,d是人眼瞳孔的直径,λs是可见光的波长,设d=5mm,λ=500nm,由此可估算出,θ约等于1.22×10^(-4)rad对于距离人眼0.25米的物体,能使人眼看到的最小直径为x=Lθ约为0.03毫米

人类的分辨力极限怎么算?

对于人眼的分辨极限也必须满足瑞利判据:

  △Q=1.22λD

  人眼的瞳孔直径D为2mm~9mm,取中间值D为5mm,可见光中心波长也就是人眼最敏感的波长为5500埃,因此人眼的分辨极限角为一分。当物体对人眼的视角小于1′时,人对物体的细节就不能分辨,看起来就是一点,这时物体在视网膜上的像刚好是一个感光细胞的大小,人眼的明视距离为25cm,视网膜至瞳孔的距离为22mm时,因此人眼可分辨明视距处的最小线距离为

  △y=25△Q≈0.1mm

  视网膜上可分辨像的最小距离为

  △y′=22△Q≈5×10-3mm

瑞利判据的内容?

在成像光学系统中,分辨本领是衡量分开相邻两个物点的像的能力。由于衍射,系统所成的像不再是理想的几何点像,而是有一定大小的光斑(爱里斑),当两个物点过于靠近,其像斑重叠在一起,就可能分辨不出是两个物点的像,即光学系统中存在着一个分辨极限。

当一个艾里斑的边缘与另一个艾里斑的中心正好重合时,此时对应的两个物点刚好能被人眼或光学仪器所分辨,这个判据称为瑞利判据。

瑞利判据公式?

早在一个多世纪以前,德国科学家阿贝(Ernest Abbe)根据衍射理论推导出:由于衍射效应传统光学显微镜能够探测到的物体最小细节总是大于波长的一半。瑞利(Rayleigh)将阿贝衍射理论归纳为一个公式:( 不好意思,公式没有办法显示,估计你知道)这就是人们所熟知的瑞利判据[2]。该判据表明,当且仅当物体上两点之间的距离d大于不等式右边所规定的量时,才被看作是分开的两点。这个量与入射光波长l、物方折射率n以及显微物镜的半孔径角q有关。通常n<2,sin(q)<1,所以可分辨的距离d一般不小于l/2。研究瑞利判据可知,提高分辨率的方法包括:选择非常短的辐射波长,如利用紫外光、x射线、电子等;提高折射率n或显微镜的半孔径角q,如选用油浸显微物镜。所有这些方法都为人们所熟知,但除了用电子替代光子的方法会明显地提高分辨率外,其他解决办法只能稍微改善分辨率。此外,随着光学技术的发展,近年出现的共聚焦显微镜[3-4]使光学显微镜的分辨率在衍射极范围内略有所提高。

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