Дифракционный предел разрешения оптических инструментов

• Дифракционные ограничения определяют предел качества изображения объекта в любой оптической системе.
• Дифракционное изображение точечного источника света, полученное линзой диаметра D и с фокусным расстоянием F, имеет вид центрального светлого пятна (диска Эйри) радиуса r и окружающих его колец:

$𝑟\approx \mathrm{1,22}\frac{\mathrm{\lambda }}{𝐷}𝐹$

• Критерий Рэлея: Изображения двух точечных объектов будут восприниматься раздельно, когда центр дифракционного максимума одного из них совпадает с первым дифракционным минимумом другого.
• Угловое расстояние между такими объектами определяет разрешающую способность телескопов:

$\mathrm{\theta }\approx \mathrm{1,22}\frac{\mathrm{\lambda }}{𝐷}$

• Разрешающая способность микроскопа составляет порядка половины длины волны света.
• Световой пучок диаметром D и длиной волны λ испытывает дифракционное уширение на расстоянии L от источника:

$𝑑\approx 𝐷+2\frac{\mathrm{\lambda }}{𝐷}𝐿$