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标题: 关于光学系统衍射的问题！ [打印本页]

作者: wmq_12345 时间: 2007-7-4 20:42
标题: 关于光学系统衍射的问题！

通常一个相机对外界物体拍照，外界物体上一点所发出的球面波，到达相机的孔径时要被孔径部分截取，也就是只有部分球面波可以通过系统，如果光学系统理想，则这一点会在像面上留下衍射斑，只取零级衍射即瑞利斑！我们说一个系统成像极限就是这个瑞利斑！
如果用一个有一定锥角的光束照射物体，照射在物体上的光被光学系统成像（理想的），如果锥角较小，照射在某个物点上的光全部进入光学系统（理想的），这个锐利极限还存在吗？

作者: flyingwasp 时间: 2007-7-10 16:36

应该有的

作者: wmq_12345 时间: 2007-7-20 11:22

flyingwasp朋友可以具体解释一下吗？对这个问题，我已经迷惑了几年了！

作者: 设计师 时间: 2007-7-20 22:00

光学系统的衍射是是处处存在的,不是说孔径不拦光了,就没有衍射了,衍射现象是和系统口径有关的,口径越小,衍射现象越明显,当口径小到波长级时,衍射现象就可以很明显的表现出来,这也是为什么做衍射实验时,狭缝宽度都很小的缘故,把狭缝宽度增大,衍射现象不明显了,但不是说衍射消失了,只是不易觉察到而已.从物理光学的角度看,光学系统的孔径光阑限制了球面波在空间的自由传输,这就有衍射发生,区别在于现象的明显程度.

作者: wmq_12345 时间: 2007-7-23 11:51

请问“设计师”衍射产生的条件是什么？是不是要有东西挡住一部分球面波？如果不是，那就是光波在无限大的空间内传播，也会有衍射现象出现？是这样的吗？

作者: wmq_12345 时间: 2007-7-23 12:04
如果孔径不拦光也有衍射，那就是没有障碍物也会有衍射产生？

作者: wmq_12345 时间: 2007-8-13 16:27
希望能够继续讨论！请大家不吝赐教！

作者: badan 时间: 2007-8-13 18:52
任何光束都是有一定孔径的，因而就一定存在衍射。拿高斯光束（激光）来做说明，光束越细，直接反应衍射的光束发散角就越大，只有光束直径趋于无穷的时候，发散角才为零，也就是无衍射，但这种情况并不存在。
除此之外，有一种光束叫做“贝塞尔光束”（不是很明确），也称作无衍射光束，它是赫姆霍兹方程的一个特解，它在一定条件下，光束横截面上的光强度分布不随z轴（光轴）而变化，也就是无衍射。我对这个也不太了解。具体可以参考吕百达的《激光光学》。
对于你提到的有一定锥度的光束照射物体来成像，同样由于这个光束本身在传输过程中就会发生衍射，同时在照射物体的时候也相当于被光阑直接阻拦，又会发生衍射，因而经过镜头之后，像面上得到的还是衍射斑的合成。

作者: wmq_12345 时间: 2007-8-27 17:12
谢谢badan的加入！
你的回答＂同样由于这个光束本身在传输过程中就会发生衍射，同时在照射物体的时候也相当于被光阑直接阻拦，又会发生衍射，因而经过镜头之后，像面上得到的还是衍射斑的合成。＂

１＼激光束在真空中传输会有衍射吗？
２＼物体会发生衍射不假，但我们这里讨论的是光束不和光学系统的口径相遇会不会产生衍射的问题，而不是其他的衍射，也就是这时是不是就不再有那个成像极限了啊？

作者: ds1234567 时间: 2007-8-27 21:18
光学系统是一个滤波器，由于不能无限大，高频是有限的，设计的衍射斑即使是零，也不能得到分辨率为每毫米无限条。对于望远系统是120/D,对于照相系统是1500/F，实做比设计要低。如果是一束小角度光打在物体上（暂说物面是平面或凹面并无漫反射），光线全部射入系统，这些光线先天不足，带来物的信息量少，近似只有一个方向的光，没有层次感，明显是低频信号，衍射光斑很大。

作者: dublin 时间: 2007-8-28 08:51
１＼激光束在真空中传输会有衍射吗？

会有衍射。

２＼物体会发生衍射不假，但我们这里讨论的是光束不和光学系统的口径相遇会不会产生衍射的问题，而不是其他的衍射，也就是这时是不是就不再有那个成像极限了啊？

每个光学系统（从物体/光源到象面）都会有一个实际限制光束大小的孔径，即孔径光阑。如果它不在相机的镜头里，就在别处。爱里斑的大小由波长，出瞳和象方光束锥角决定。

作者: wmq_12345 时间: 2007-8-31 17:39

谢谢各位,这个问题已经明白了！光学系统从光源到最后的成像面，总会有孔径限制，而这个限制恰恰成为了成像系统的孔径，进一步就会有衍射限制！由此来说，只要不是整个球面波去成像，其像斑总有个极限

作者: 小蕾子 时间: 2012-4-25 14:56
那这个限制的孔径大小有没有什么限制呢

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