Дифракційна межа
Дифракційна межа- це мінімальне значення розміру плями (пляма розсіювання), яке можна отримати, фокусуючи електромагнітне випромінювання. Найменший розмір плями не дозволяє отримати явище дифракції електромагнітних хвиль.
Дифракційна межа була відкрита у 1873 році Ернстом Аббе.
Мінімальна дифракційна межа визначається формулоюdmin = λ/(2n), де λ - довжина електромагнітної хвилі у вакуумі,n- показник заломлення середовища. Іноді під дифракційною межею розуміється не лінійний, а кутовий розмір, що визначається за формулою ? - Апертура оптичного приладу.
Зміст
Дифракційна межа накладає обмеження на характеристики оптичних приладів:
- Оптичний мікроскоп не здатний розрізняти об'єкти, розмір яких менший від значення λ/(2nsin θ), де θ — так званий апертурний кут (у хороших мікроскопів θ близький до 90°, і отже, гранична роздільна здатність близько до дифракційної межі λ/(2n)).
- При виготовленні мікросхем методом фотолітографії мінімальний розмір кожного елемента мікросхеми не може бути меншим за дифракційну межу, що обмежує вдосконалення технологічного процесу.
- Принцип дії оптичного диска полягає у зчитуванні інформації з фокусованим променем лазера, тому дифракційна межа накладає обмеження на максимальну щільність інформації.
- Роздільна здатність телескопа не може бути більшою за ψmin (тобто два точкові джерела світла, розташовані на кутовій відстані менше за ψmin, будуть спостерігатися як одне джерело). Однак, дозвіл земних оптичних телескопів обмежує не дифракційну межу, а атмосферніспотворення (дифракційна межа найбільших телескопів становить близько 0,01 кутової секунди, але через атмосферні спотворення реальне дозвіл зазвичай не перевищує 1 секунду). У той же час дозвіл радіотелескопів і радіоінтерферометрів, а також космічних телескопів обмежується саме дифракційною межею. Крім того, нові спекл-методи, наприклад метод вдалих експозицій, дозволяють досягти дифракційної межі навіть для великих оптичних наземних інструментів за рахунок комп'ютеризованої пост-обробки великих масивів спостережень.