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[科普中国]-道斯极限

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道斯极限是表达显微镜或望远镜最大角分辨率的公式。虽然瑞利勋爵也发现这个公式,但仍以最初发现这个公式的W. R. 道斯的名字命名。

简介道斯极限是表达显微镜或望远镜最大角分辨率的公式。虽然瑞利勋爵也发现这个公式,但仍以最初发现这个公式的W. R. 道斯的名字命名。

采用的单位制不同,会使公式有不同的形式: ,D的单位为英寸,R是角秒。 ,D的单位为公分,R是角秒。此处 D 是主镜(口径)的直径,R是仪器的解析力。1

角分辨率瑞利准则,或瑞利判据(Rayleigh criterion)表示了一个光学仪器的角分辨度(Angular resolution),最早由瑞利提出。

衍射限制了透镜的分辨度。透镜的口径,可以视为单狭缝的2D版本。经过狭缝的光波干涉,形成所谓的爱里衍射图样。这引致图像模糊。圆孔衍射的光强可写成:

其中 是圆孔半径, 是光波长。 是贝塞尔函数。 的最小正实数解是 的最小正实数解就是

这表示了若透镜和两个物件之间的夹角少于 ,透镜的观察者便无法分辨出有两个物件。

空间分辨度(spatial resolution):单镜望远镜最小能观察到的物件的直径是 ,其中 是焦距。

在射电望远镜阵中,若两台射电望远镜之间的最大距离是B,则约有 。1

视力一般人的虹膜直径约为5mm,肉眼对波长约555nm的光最敏感,可以得:

在眼科医生或配眼镜时所用的斯内伦视力表,一般正常的肉眼视力,应在6m的距离看到8.8mm的图像。

相关条目瑞利准则

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所