Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

עקיפה בהתקן מעגלי Diffraction by a Circular Aperture בהתקנים אופטיים רבים – ובפרט בעיניים שלנו – ה " סדק " הרלוונטי לתופעת עקיפה בגלים הוא עדשה מעגלית.

Similar presentations


Presentation on theme: "עקיפה בהתקן מעגלי Diffraction by a Circular Aperture בהתקנים אופטיים רבים – ובפרט בעיניים שלנו – ה " סדק " הרלוונטי לתופעת עקיפה בגלים הוא עדשה מעגלית."— Presentation transcript:

1 עקיפה בהתקן מעגלי Diffraction by a Circular Aperture בהתקנים אופטיים רבים – ובפרט בעיניים שלנו – ה " סדק " הרלוונטי לתופעת עקיפה בגלים הוא עדשה מעגלית כלשהיא. תזכורת : ה " אופי " של עקיפה בסדק קווי – אזורים עם עוצמה גבוהה ואזורים חשוכים ( קשר כמותי לפי (sin(  )/  ) 2. חתך ראדיאלי של העוצמה תמונת העקיפה ממקור נקודתי

2 עקיפה : מריחה (spreading) של מקור נקודתי (point source) למרות שאנו מסתכלים בעצם נקודתי אנו נתקלים כאן באחת התוצאות של עקיפה: הגודל ה"זוויתי" של התמונה גדול מהמקור עצמו. ללא הוכחה – המינימום הראשון של תמונת העקיפה של גל באורך העובר בהתקן בעל קוטר d מתקבל בזווית  המקיימת בגלל הצורה המעגלית אם <<d נקבל מינימום כבר ב  - מאוד קטן, כלומר – נראה את העצם שלנו כנקדותי....

3 כושר ההפרדה (resolvability) אבל אם d הוא רק מספר פעמים, המינימום הראשון יתקבל ב  - לא "כל-כך קטן": בתמונה המקור "ימרח" על-פני שטח סופי. אם יש כמה מקורות נקודתיים קרובים התמונות ה"מרוחות" שלהם תעלנה זו על-זו ולא נוכל להפריד ביניהם. קרובים = במונחים של ההפרדה הזוויתית בשדה הראייה שלנו. קריטריון כמותי : המינימום הנדרש להפרדה בין שני מקורות נקודתיים הוא שהמקסימום המרכזי של אחד יוצא על המינימום הראשון של המקור השני. זהו קריטריון Rayleigh: הסבר על הלוח....

4 מרחק זוויתי (angular separation) המרחק הנראה לנו בין שני מקורות תלוי במרחק האמיתי ביניהם,, ובמרחק מאיתנו אל המקורות, L. כאשר מדובר במקורות נקודתיים ( גודל פיסי אפס ) אין לנו מדד כלשהוא לקבוע את, ו- L בנפרד אלא רק את /L בקירוב sin(  )= /L ולכן עבור <<L המרחק הזוויתי הוא  ≈ /L L L L כל הקונפיוגרציו ת אפשריות !...  אבל  חד  ערכית 

5 דוגמא : העין האנושית כושר ההפרדה הזוויתי של העין הוא כדקת קשת אחת (דקה אחת = 1/60 של מעלה = 3  10 -4 rad )...... שזה כמה עשיריות מילימטר במרחק של מטר אחד. משמעות – אם נשים נקודה אדומה ונקודה צהובה בהפרדה זוויתית קטנה מ - 3  10 -4 rad, העין "תזהה" נקודה כתומה אחת. עיקרון זה עומד מאחורי סגנון ה Pointillism-, המוכר מהתמונה הבאה של Seurat :

6

7 Pointillism מבוסס על ציור קפדני של הרבה מאוד נקודות בגוונים שונים זו לצד זו. כאשר מסתכלים בציור מקרוב, מבנה הנקודות ברור – ההפרדה הזוויתית  גדולה יחסית. אבל אם מתרחקים, ההפרדה הזוויתי בין הנקודות  <  R, והעין איננה יכולה לזהות נקודות נפרדות. העין (והמוח) מעבדים את התמונה המרוחה לצבע אופייני של אזור מסויים.

8 ומה עושים כשהעין לא מספיק טובה? אם אז במכשיר שאיננו העין אפשר לקבל הפרדה טובה יותר (  R קטן יותר ) על - ידי הגדלת גודל העדשה (d גדול יותר ) או שימוש באורכי גל קצרים יותר. במקרים רבים הגדלת העדשה איננה פרקטית, ולכן ישנו שימוש נרחב במיקרוסקופים ( וגם באמצעים אחרים ) באורכי גל קצרים מהתחום הנראה, ועיבוד ממוחשב של התמונה המתקבלת לצבעי - דמה (false-colors) לטובת הראייה שלנו. כדורית דם אנמית Scanning electron microscope


Download ppt "עקיפה בהתקן מעגלי Diffraction by a Circular Aperture בהתקנים אופטיים רבים – ובפרט בעיניים שלנו – ה " סדק " הרלוונטי לתופעת עקיפה בגלים הוא עדשה מעגלית."

Similar presentations


Ads by Google