¿Cómo influye la longitud de onda de la luz el poder de resolución?

En el 1600s, cristal fue nublado, verdosos y desigual. A través de un telescopio de esas lentes, Galileo descubrió cuatro de las lunas de Júpiter, que aparecen como pequeños puntos en la vecindad del punto de luz que era Júpiter. Que dice un punto minúsculo del otro no fue fácil. Paso de los siglos, la calidad del vidrio y la fabricación de la óptica han mejorado la situación. Aún así, cualquier sistema de imagen debe responder a una pregunta: ¿Qué tan bien puede distinguir entre dos puntos de luz? Es energía de resolución.

La función de punto de propagación

Una estrella es lo que se denomina una "fuente puntual". Un punto de origen es un haz de luz que viene de tan lejos que la luz parece venir de un lugar específico. El sol y los planetas no son fuentes puntuales. Apaga la luz de un punto de origen a través de un sistema óptico, desea que la imagen sea también un punto. Eso nunca sucede, en parte debido a las limitaciones del sistema óptico y en parte por las leyes de la física. El patrón de intensidad de la imagen de un punto de origen se llama la función de extensión de punto (PSF).

El criterio de Rayleigh

Si nos fijamos en el punto de extender la función de un buen sistema óptico, verá que la mayoría de la luz consigue poner en un disco circular central. Luego hay circular "halos" de luz y oscuridad que la gota central. ¿Así hasta qué punto aparte dos fuentes tienen que decir que son dos fuentes y no una fuente más brillante? El criterio de Rayleigh dice que se pueden distinguir dos fuentes puntuales si el centro de uno es reflejado en el primer halo oscuro de su vecino.

Otras opciones de

¿Cómo influye la longitud de onda de la luz el poder de resolución?

La claridad de un telescopio es una función de su resolución---una imagen como esta ha algunos resuelto estrellas y algunos que se funden en una nube que brilla intensamente.

Otra medida posible es el criterio de Dawes, basado en la observación de que un astrónomo puede separar dos estrellas cuando están separados por sólo 82 por ciento de la distancia entre el pico y el primer halo. Otro criterio es el límite del gorrión: dos fuentes puntuales, tan cerca que no hubo ninguna disminución de la intensidad entre ellos no se pueden distinguir pero en cualquier separación mayor obscurecer un poco entre los dos puntos. Límite de Sparrow termina siendo sobre las tres cuartas partes en cuanto al criterio de Rayleigh, pero depende de la forma de la FSP.

Longitud de onda

Sería gran óptica perfecta haría puntos perfectos, pero que no es la manera en que funciona el mundo. La física de la luz da lugar a un fenómeno llamado difracción. Difracción es el resultado del hecho de que la luz exactamente no viaja en líneas rectas. Para telescopios de precisión y microscopios, difracción obliga a un perfecto punto de origen que se formó como una mancha circular rodeada por anillos perfectos, cada anillo sucesivos disminuyendo en intensidad. El punto central tiene un ancho angular de 1.22 * diámetro de longitud de onda. Así como la longitud de onda disminuye, también lo hace el tamaño del spot.

Las ecuaciones de

Si la óptica son realmente buenos, se llaman "difracción limitada", y el PSF es un punto luminoso central rodeado de anillos llaman un patrón Airy. El punto brillante central se llama un disco de Airy. Dado que todos los criterios de la resolución se expresan en términos de las características de la PSF---el disco Airy---y el disco Airy depende de longitud de onda, la resolución angular se puede escribir como una función de longitud de onda. El criterio de Rayleigh es 1.22diámetro, longitud de onda. Dawes es 1.01diámetro de longitud de onda; y límite de gorrión es de 0,94 * diámetro de longitud de onda.


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