分辨率(Resolution)

2020-12-18 16:24:04 浏览:1330

定义

以能分辨的物方两点间最短距离来表示。

公式

光学仪器的分辨率受光学系统中孔径光阑的衍射影响,点光源经任何光学系统形成的像都不可能是一个几何点,而是一个衍射斑,衍射斑中心亮斑集中了全部能量的83.78%,叫作艾里斑,如下图1所示,艾里斑的中心代表像点的位置。

根据瑞利(Rayleigh)判断,两个相邻像点之间的间隔等于艾里斑的半径时,则能被光学系统分辨。设艾里斑的半径为a,则:

根据道威(Doves)判断,两个相邻像点之间的两衍射斑中心距为0.85a时,则能被光学系统分辨。

显微镜的分辨率若按照瑞利判断,由正弦条件,其分辨率为:

若按照道威判断,其分辨率为:

说明

1、实践证明,瑞利分辨率标准是比较保守的,因此通常以道威判断给出的分辨率值作为光学系统的目视衍射分辨率,或称作理想分辨率。
2、以上讨论的光学系统的分辨率公式只适用于市场中心情况,对于显微系统和望远系统,因视场通常较小,故只考虑视场中心的分辨率。
3、由以上公式可知,显微镜的分辨率主要取决于显微物镜的数值孔径,与目镜无关。目镜仅把被物镜分辨的像放大,即使目镜放大率很高,也不能把物镜不能分辨的物体细节看清。

参考文献

[1] JR Blueford. "Lesson 2 – Page 3, CLASSIFICATION OF MICROSCOPES". msnucleus.org. Archived from the original on 10 May 2016. Retrieved 15 January 2017.
[2] Murphy, Douglas B.; Davidson, Michael W. 2011. Fundamentals of light microscopy and electronic imaging (2nd ed.). Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-471-69214-0.
[3] Bardell, David (May 2004). "The Invention of the Microscope". Bios. 75 (2): 78–84. doi: 10.1893/0005-3155(2004)75<78:tiotm>2.0.co;2. JSTOR 4608700.

成像基本概念

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