Reliu kriterijus • James Trefil, Enciklopedija "Dviejų šimtų visatos įstatymų"

Rayleigh kriterijus

Viešpats Rayleyas – vienas ryškiausių britų "mokslininkų, džentelmenų" karalystės atstovų iš Viktorijos laikų. Būdamas visapusiškai erudiškas natūralistas, jis buvo pažymėtas daugelyje mokslo šakų, tapo žinomas visų pirma dėl jo atradimo argono. Tuo pačiu metu neįmanoma nepamiršti jo indėlio į įvairių fizikos šakų, ypač optikos, raidą. Ištyrus šviesos sklaidos reiškinį, Rayleigh suformulavo labai svarbų optinių prietaisų šviesos šaltinių atskyrimo kriterijų, kuris dabar turi jo vardą.

Tarkime, kad važiuojote naktį tiesioginiame neišmatuojamame greitkelyje. Priekyje važiuojame dar vienas automobilis su priekiniais tolimosios šviesos žibintais. Iš pirmo žvilgsnio pamatysite šviesą. Tačiau, kai artėja, jūs pradedate atskirti du atskirus šviesos šaltinius. Dabar atėjo laikas prisiminti, kad artėjančio aparato priekiniai žibintai matomi per ploną optinį prietaisą, kuris yra žmogaus akis: jūs suvokiate žibintų šviesą dėl optinių spindulių atsiradimo per akies dugno tinklainės objektyvą. Klausimas: ar artėjantis automobilis turėtų būti toks, kad mes pradėtume suvokti du priekinius žibintus atskirai?

Pagal klasikinę difrakcijos teoriją šviesos pluoštas iš tolimo šaltinio, patenkantis į apvalią okuliarą, suformuoja vaizdą, susidedantį iš serijos šviesių ir tamsių koncentrinių juostų aplink ryškią centrinę tašką, taip vadinamą difrakcijos modelis. Optikos įstatymai mums teigia, kad tikras šviesos šaltinis mūsų suvokime bus neryškus, o šis nykimas pastebimas bet kokiame optiniame instrumente. Jei mes matome du artimus šviesos šaltinius, jų neryškūs vaizdai sutampa vienas su kitu. Rayley tiesiog parodė, kad jei vieno šviesos šaltinio difrakcijos modelio centrinė šviesos spinduliuotė pašalinama iš kito šviesos šaltinio centrinės šviesos taško ne mažiau kaip pirmosios tamsios difrakcijos juostos spindulio, tada mes pradedame suvokti du šviesos šaltinius atskirai: šis atstumas vadinamas linijinė raiška optinis prietaisas. Jei atstumas atskiria du šviesos šaltinius d, atstumas nuo jų yra lygus mums Dšviesos bangos ilgis yra λir okuliaro skersmuo yra A tada, pagal Rayleigh kriterijų, optinės skiriamosios gebos dviejų šaltinių okuliaro būsena bus:

d/D > 1,22 λ/A

Kitaip tariant, jei taškiniai šviesos šaltiniai yra atskirti mažiausiai atstumu dstebėtojas, esantis tolimoje vietoje D, galės juos atskirti okuliaro skersmenyje A kaip atskirai, kitaip jie sujungs. Požiūris d/D yra kampinis matas radians (konvertuoti į laipsnius, dauginti jį 57,3) tarp dviejų šviesos šaltinių kryptys. Taigi "Rayleigh" kriterijus nustato bet kokio optinio prietaiso, ty teleskopo, fotoaparato ar žmogaus akies kampinio sprendimo ribas. (Koeficientas 1,22 yra matematiškai nustatytas ir reikalaujama, kad okuliaro dydis ir šviesos bangos ilgis būtų matuojami vienodais vienetais.)

Pagal Rayleigh kriterijų optinė žmogaus akies raiška yra 25 arklių sekundės, kuri yra mažesnė nei viena šimta laipsnio! Bet tai yra idealus. Praktikoje net labiausiai linkę žmonės sugeba atskirti šviesos šaltinius nuo 3 iki 5 kampinių minučių, tai yra dar blogiau. Ir už tai kaltina tinklainė – jos struktūra neužtikrina visiško objektyvo galimybių panaudojimo. Taigi, grįžtant prie pradinio pavyzdžio, idealiu atveju du priekiniai žibintai ant tiesioginio greitkelio galėtų būti išskirti kaip du atskiri šviesos šaltiniai.nuo maždaug 10 km atstumo. Praktiškai žmogaus akis pradeda jas atskirti tik nuo maždaug 1 km atstumo. Tikras vairuotojas greičiausiai bus tiesiog aklas ir stengsis sutelkti dėmesį į kelią, todėl jis duos šviesą iš dviejų priekinių žibintų atskirai nuo tolygesnio atstumo.

tas pats Baronas RELAY (REYLEY) III '> John William STRETT, tas pats Baronas Rayley (RAILIE) III
John William Strutt, trečiasis baronas Rayleigh, 1842-1919

Anglų fizikas. Gimęs Witham, Essex (Witham, Essex). Pavadinimas paveldėtas 1873 m. Po jo tėvo mirties. Jis pradėjo ilgą ir įvairią mokslinę karjerą šeimos dvaruose, pradėdamas įvairius fizinius ir cheminius eksperimentus. Laikui bėgant jis tapo Kembridžo universiteto profesoriumi. Pasiekta sėkmė įvairiose gamtos mokslų srityse: pagrindinis teorinis Rayleigh'o "Garso teorijos" darbas (Garso teorija) vis dar išlieka akustinių inžinierių žinynas. 1904 m. Rayley gavo Nobelio premiją už argono atradimą. Prieš tai jis daug metų skyrė šviesos sąveikos su medžiaga kūrimą. Visų pirma, Rayleigh'as atrado modelį, pagal kurį šviesos sklaidos laipsnis priklauso nuo bangos ilgio – kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo stipresnis yra išskaidymas, ty mėlyna šviesa yra išsibarstę daugiau nei raudona (tai visų pirma paaiškina, kodėl dangus yra mėlynas; žr Dispersija: atominė teorija).


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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