数值孔径NA定义为如图四所示,决定成像系统的性质,也决定一个成像系统的衍射。NA 与介质的折射率,和透过小孔的球面波与整个球面波的比值有关。大的数值孔径,接收更多的光如图5所示,有更小的PSF,系统的分辨率也就越高。其中图6为不同小孔尺寸,也就是不同NA,对衍射的影响。中心衍射条纹的尺寸为0.61λ/NA,也就是...
衍射是波动光学的重要现象之一。根据光的波动性,当光通过一个小孔时,光波会以波峰和波谷的方式传播。当波峰和波谷通过小孔后,它们会扩散开来,形成一系列新的波峰和波谷。这些波峰和波谷在空间中形成交替的明暗条纹,称为衍射图样。 根据赫歇耳-费涅尔原理,当平行光通过一个小孔时,每个点都可以视为次级波的发射源。这...
小孔成像(二)——衍射,数值孔径和分辨率 上一节讲了小孔成像中小孔尺寸对图像清晰度的影响,那么成像的清晰度极限也就是分辨率可以达到多少呢?为了进一步讨论这个问题,我们将不再讨论一个物体的小孔成像,而是一个理想点光源,经过小孔的像。并且讨论小孔尺寸十分小的情况下成像,也就是经典的单缝衍射。 在此之前,我们...
小孔的衍射是指当波通过一个很小的孔洞时,光线将扩散成环形,经过小孔后的光波形状会受到限制,并在后方产生衍射现象。小孔越小,衍射现象越强烈,产生干涉带(同心圆),光强度不均匀。 三、挡板的衍射 挡板的衍射是指当波通过一个挡板,挡板上设计有一些物体或结构时,辐射场将在挡板后面...
在光波经过小孔或物体边缘时,会出现波动现象并产生扩散效果,这一现象就是光的衍射。光的衍射是光学领域中重要的现象之一,对于我们理解光的性质和光的传播有着重要的意义。 一、光的波动性 光既具有粒子性又具有波动性,而光的波动性是基于波动方程描述的,即传播介质中的电磁波方程。根据这个方程,可以推导出光波在...
用瑞利判据,我们可以定量表述一个成像系统的分辨率。当物体的尺寸不断减小,当达到系统分辨率以下的时候,他们的像的尺寸将不再减小。见图3,随着物体尺寸的不断减小从138nm-18nm,当物体在66nm以后,像的尺寸将不再减小。这是由于衍射极限的限制,无限小的点光源,也会在像平面呈现0.61λ/NA尺寸的衍射光斑。
小孔成像的原理可以用以下几个方面来描述： 1. 小孔越小，成像越清晰。这是因为当小孔越小时，光线的散射角度也越小，形成的光斑也就越小，从而成像越清晰。2. 小孔成像的图像是倒立的。这是因为光线在通过小孔时会发生折射和散射，从而导致图像的方向发生了变化。 3. 小孔成像的图像会出现衍射现象。这是因为光线...
光的衍射是指光波通过一个小孔或缝隙后,沿着一定方向扩散或弯曲的现象。这种现象是由于光波遇到小孔或缝隙时会发生干涉现象所致。 衍射现象的具体表现有以下几个特点: 1.衍射现象与波长有关:波长越小,衍射现象越明显。 2.衍射现象与光源和缝隙尺寸有关:光源越小,缝隙尺寸越大,衍射现象越明显。 3.衍射现象与观察距...
小孔衍射是光波经过一个小孔或细缝时发生的衍射现象。它是波动光学的基本现象之一，可以解释光的弥散、干涉和衍射等现象。小孔衍射原理可以通过菲涅尔衍射和傍轴近似来解释。根据小孔衍射原理，当光通过一个小孔时，光波的传播路径发生弯曲，形成了一个以小孔为中心的圆形或椭圆形波前。这样的波前称为衍射波...
数值孔径NA定义为如图四所示,决定成像系统的性质,也决定一个成像系统的衍射。NA 与介质的折射率,和透过小孔的球面波与整个球面波的比值有关。大的数值孔径,接收更多的光如图5所示,有更小的PSF,系统的分辨率也就越高。其中图6为不同小孔尺寸,也就是不同NA,对衍射的影响。中心衍射条纹的尺寸为0.61λ/NA,也就是...