Rayleighs kriterium • James Trefil, Encyclopedia "To hundrede love i universet"

Rayleigh kriterium

Lord Rayleigh – en af ​​de klareste repræsentanter for generationen af ​​britiske "forskere, herrer" i den victorianske æra. At være en omfattende erudit naturforsker, blev han bemærket i mange grene af videnskaben, og blev først og fremmest kendt for sin opdagelse af argon. Samtidig er det umuligt ikke at notere sit bidrag til udviklingen af ​​forskellige grene af fysik, især optik. Rayleigh formulerede et meget vigtigt kriterium for skelnen mellem lyskilder i optiske enheder, som nu bærer hans navn.

Antag at du kører om natten på en direkte oplyst hovedvej. Mod dig går en anden bil med forlygterne på fjernlyset. Først ses der et blur af lys i det fjerne. Men som det nærmer sig, begynder du at skelne mellem to separate kilder til lys. Nu er det tid til at huske, at du ser forlygterne på en modtagende maskine gennem en tynd optisk enhed, som er det menneskelige øje: Du opfatter lyset fra forlygter på grund af ankomsten af ​​optiske stråler gennem linsen på linsen på nethinden af ​​øjets fundus. Spørgsmål: Hvor tæt skal den modgående bil være, så vi begynder at opfatte de to forlygter særskilt?

Ifølge den klassiske diffraktionsteori danner en stråle af lys fra en fjern kilde, der falder ind i et rundt okular, et billede bestående af en række lys og mørke koncentriske bånd omkring et lyst centralt punkt, den såkaldte diffraktionsmønster. Optikens love fortæller os, at den virkelige lyskilde i vores opfattelse vil være sløret, og denne uskarphed ses i ethvert optisk instrument. Hvis vi ser to tætte kilder til lys, overlapper deres slørede billeder hinanden. Rayleigh viste netop, at hvis den centrale lyspunkt på diffraktionsmønsteret af en lyskilde fjernes fra midtlyspunktet af en anden lyskilde i en afstand, der ikke er mindre end det første mørke diffraktionsbånds radius, begynder vi at opleve to lyskilder separat: denne afstand kaldes lineær opløsning optisk instrument. Hvis to lyskilder er adskilt af en afstand dafstanden fra dem er lig med os Dlysets bølgelængde er λog diameteren af ​​okularet er og, i henhold til Rayleigh-kriteriet vil betingelsen for den optiske opløsning af de to kilder i okularet være:

d/D > 1,22 λ/En

Med andre ord, hvis punktkilder af lys adskilles med en afstand på mindst d, observatør, er i afstand Dkan skelne dem i okulardiameteren En som adskilte, ellers vil de fusionere. holdning d/D er en vinkelmåling i radianer (for at konvertere til grader, multiplicere den med 57,3) mellem retninger for to lyskilder. Rayleigh-kriteriet fastlægger således grænserne for vinkelopløsningen for ethvert optisk instrument, det være sig et teleskop, et kamera eller et menneskeligt øje. (Koefficienten 1,22 bestemmes matematisk og kræver, at størrelsen af ​​okularet og længden af ​​lysbølgen måles i de samme enheder.)

Ifølge Rayleighs kriterium er den optiske opløsning af det menneskelige øje 25 bueskytter, hvilket er mindre end hundrede af en grad! Men dette er det ideelle. I praksis er selv de mest ivrige mennesker i stand til at skelne mellem lyskilder med en opløsning på 3 til 5 vinkelmålinger – det vil sige en størrelsesorden værre. Og nethinden skyldes dette – dets struktur sikrer ikke fuld udnyttelse af linsens muligheder. Således kan man vende tilbage til det oprindelige eksempel, ideelt set to forlygter på en direkte motorvej som to separate lyskilder.fra en afstand på ca. 10 km. I praksis begynder det menneskelige øje kun at skelne dem fra en afstand på ca. 1 km. En rigtig chauffør vil sandsynligvis simpelthen være blinde og vil forsøge at koncentrere sig om vejen, som følge heraf vil han tage lyset af to modtagende forlygter adskilt fra en endnu kortere afstand.

det samme Baron RELAY (REYLEY) III '> John William STRETT, det samme Baron Rayleigh (RAILIE) III
John William Strutt, Tredje Baron Rayleigh, 1842-1919

Engelsk fysiker. Født i Witham, Essex (Witham, Essex). Titlen arvet i 1873 efter hans fars død. Han begyndte en lang og forskelligartet videnskabelig karriere på familiens ejendom og tog op på alle former for fysiske og kemiske forsøg. Over tid blev han professor ved University of Cambridge. Opnået succes inden for forskellige naturvidenskabelige områder: Rayleighs grundlæggende teoretiske arbejde "Theory of Sound" (Lydens teori) forbliver stadig referencebok af akustiske ingeniører. I 1904 modtog Rayleigh Nobelprisen for opdagelsen af ​​argon. Før dette havde han viet mange år til udarbejdelsen af ​​teorien om lysets interaktion med materie. Især Rayleigh opdagede mønsteret, hvorefter graden af ​​lysfordeling afhænger af bølgelængden – jo kortere bølgelængden desto stærkere er spredningen, dvs. blåt lys er spredt mere end rødt (det forklarer især, hvorfor himlen er blå; cm. Dispersion: Atomteori).


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: