Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Марешаль А. -> "Структура оптического изображения. Дифракционная теория и влияние когерентности света" -> 53

Структура оптического изображения. Дифракционная теория и влияние когерентности света - Марешаль А.

Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения. Дифракционная теория и влияние когерентности света — М.: Мир, 1964. — 295 c.
Скачать (прямая ссылка): strukturaopticheskogosveta1964.djvu
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 73 >> Следующая


1I См. Д. Ю. Гальперн, «Об аподизации», Оптика и спектроскопия, 9, 549 (1960).—Прим. ред. Гл. 11. Приложения

221

є — дефокусировка изображения, а' — угловое отверстие, можно написать [используя соотношение (9.2)]

Это — величина дефокусировки, соответствующей критерию Релея.

Это выражение в действительности может дать только порядок величины. В самом деле, большинство наблюдателей способны оценить изменения освещенности заметно ниже чем 20%; с другой стороны, дефокусировка обычно комбинируется с аберрациями глаза, и пределы видимой четкости изображения могут не быть симметричными относительно положения точной фокусировки. Для улучшения точности при продольной наводке были предложены различные методы, позволяющие получить по возможности 'большие изменения одной из величин, характеризующих изображение. Так, в случае точечного объекта Досье, Жакино, Марешаль и Пьешар (1949 г.) пытались придать максимальное значение второй производной от освещенности по абсциссе л: [d2D (0,0) /дх2], вдоль которой движется изображение.

Максимум при этом получается, когда зрачок состоит из равных по площади кольцевого отверстия по периферии и центрального отверстия, причем эти площади достаточно малы (фиг. 103). В случае если объект, на который

А' =

или

I

2а'2 '

(ИЛ)

Фиг. 103. а —нормальный значок; б —зрачок, состоящий из кольца и отверстия в центре, улучшающий точность изображения точечных

объектов. 222 *

Часть III. Влияние аберраций

наводят, состоит из тонкой линии, излучающей некогерентный свет, то освещенность в центре изображения линии оказывается связанной с отношением площади сечения дифракционного тела к площади изображения точки. Максимальное изменение этого сечения получается тогда, когда зрачок состоит из трех маленьких отверстий, причем

s_ 2

Фиг. 104.

одно из них имеет площадь, равную s, а два других, которые удалены от первого насколько это возможно, — по s/2 (фиг. 104, а). Три отверстия могут быть заменены тремя прямыми параллельными щелями (фиг. 104, б). Указанные выше авторы пришли, таким образ-ом, к интерференционному -прибору с тремя щелями, предложенному Цернике для измерения разностей хода. Выигрыш в точности при описанных выше зрачках в случае точечного объекта получается приблизительно в 2 раза. Для тонких светлых линий при некогерентном освещении выигрыш составляет величину от 4 до 6 раз. Можно использовать превосходную точность, получаемую в установке Цернике, отыскивая симметричные дефокусировки, для которых разность хода в точности -составляет Я/4.

Другой метод был предложен Арнюльфом и Дюпюи (А. Arnulf, О. Dupuy, 1958). Вместо того чтобы наблюдать изображение объекта наводки, они исследуют зрачок, применяя метод Фуко. Пусть 5—точечный источник; объектив микроскопа O1 (с помощью которого производится наведение) дает его изображение, совпадающее с А (фиг. 105). С помощью наклоненной на 45° полупрозрачной пластинки G в точке S' получают изображение источника 5. Поблизости от этого изображения находится Гл. 11. Приложения

223

объектив O2, который дает на диафрагме D изображение объектива 0\. В диафрагме D проделаны два маленьких отверстия, размещенных вблизи от края изображения

объектива 0\. Если с изображением S' совместить непрозрачный экран С с прямолинейным краем, как в методе Фуко, то освещенности двух отверстий Afl и M2 будут равными. Сместим теперь объект А по отношению к объективу O1, т. е. относительно фокусирующего микроскопа. Изображение S' больше не будет попадать на С, и, как в методе Фуко, освещенности отверстий М\, M2 будут неравными. Для упрощения сравнения освещенностей в Mі и M2 допустим, что в установке применена двоякопре-ломляющая призма Волластона, не показанная на фиг. 105. Тогда будут наблюдаться четыре изображения, так как каждое из отверстий даст два изображения. Призма Волластона рассчитана и расположена таким образом, чтобы обыкновенные лучи давали изображение отверстия М\ рядом с изображением отверстия M2 необыкновенными лучами. При фотометрическом сравнении двух очень близких изображений точность измерения значительно повышается. Наводка на поверхность А может быть выполнена с очень большой точностью, и можно достичь выигрыша в точности порядка 20 раз.

S

юттгтчт

Фиг. 105. 224 *

Часть III. Влияние аберраций

Отметим еще, что Симон (J. Simon, I960) предложил метод, основанный на изменениях множителя контраста в зависимости от дефокусировки (см., например, фиг. 96) для частоты, равной приблизительно половине предельной частоты. Если визуально оценить равенство контрастов изображений двух мир, расфокусированных по глубине, то вблизи от плоскости фокусировки, в которой контрасты соответствующих мир исчезают, можно достичь исключительно высокой точности: а именно — превзойти точность фокусировки, равную А/ЮОО.

§ 4. Методы увеличения точности поперечной наводки

При совмещении оптического изображения точки (или щели) с реперой, например с нитью сетки, можно, оперируя в условиях максимальной точности, использовать темную нить, ширина которой мала по сравнению с pa- I диусом дифракционного пятна, и добиться разделения
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed