艾里斑半径公式

sinθ≈δθ= 1.22λ/d .

艾里斑是点光源通过衍射极限成像时,由于衍射在焦点处形成的光斑。中央有一个明亮的圆形光斑,周围有一组微弱的同心环形条纹,由第一个暗环所围成的中央亮点称为艾里斑。

艾里斑是以英国天文学家乔治·比德尔·艾里的名字命名的。因为他在1835的论文中首次给出了这一现象的理论解释。

衍射:

在经典物理学中,波通过狭缝、孔洞或圆盘等障碍物后,会发生不同程度的弯曲和传播。如果在光源和观察屏幕之间放置一个障碍物,观察屏幕上会出现亮区和暗区,而这些区域的边界并不清晰,是一种明暗交替的复杂图案。

这种现象被称为衍射,当波在传播路径上遇到障碍物时可能会发生这种现象。此外,当光波通过折射率不均匀的介质或声波通过声阻抗不均匀的介质时,也会出现类似的效应。

在一定条件下,不仅水波和光波可以被肉眼衍射,其他类型的电磁波(如X射线和无线电波)也可以被衍射。因为原子尺度的实际物体具有类波性质,也会表现出衍射现象,其性质可以通过量子力学来研究。

在适当的情况下,任何波都具有固有的衍射性质。但是,在不同的情况下,波的衍射程度是不同的。如果障碍物上有很多密集分布的孔隙,会造成更复杂的衍射强度分布图案。这是因为波的不同部分以不同的路径传播到观察者的位置,出现了波叠加的现象。

衍射的形式也可以用来描述自由空间中有限波(作为有限大小的波测量)的传播。比如激光束的发散度,雷达天线的波束形状,超声波传感器的视场,都可以用衍射方程来分析。