Calculadora de resolução angular

A resolução angular descreve a menor separação angular em que um sistema óptico distingue duas fontes pontuais. Um telescópio só mostra duas estrelas próximas como pontos separados quando seus padrões de difração são suficientemente distintos. Um microscópio enfrenta a mesma limitação física ao separar pequenos detalhes. Para uma abertura circular ideal, o critério de Rayleigh estima o limite como 1.22 vez o comprimento de onda dividido pelo diâmetro da abertura. Comprimento de onda e diâmetro devem usar a mesma unidade básica, e o ângulo resultante é expresso em radianos. A difração ocorre porque a luz se comporta como onda. Mesmo uma lente perfeita não focaliza uma fonte pontual em um ponto infinitamente pequeno: produz um padrão de Airy com disco central brilhante e anéis ao redor. Pelo critério de Rayleigh, duas fontes igualmente brilhantes são apenas resolvidas quando o centro de um disco de Airy coincide com o primeiro mínimo do outro. O fator 1.22 vem do primeiro zero do padrão de difração de uma abertura circular. Outros formatos ou definições de resolução podem usar constantes diferentes. Uma abertura maior melhora a resolução porque estreita o padrão de difração. Um comprimento de onda menor também melhora a resolução; por isso, no mesmo instrumento, a luz azul proporciona um ângulo teórico menor que a vermelha. A calculadora converte as unidades escolhidas para metros, aplica a expressão de Rayleigh e informa radianos, graus, minutos e segundos de arco. Segundos de arco são especialmente convenientes em astronomia, enquanto radianos costumam ser preferidos na engenharia óptica. O resultado é um limite ideal de difração, não uma garantia de qualidade real de imagem. A turbulência atmosférica costuma dominar a resolução de telescópios terrestres, a menos que se usem óptica adaptativa ou exposições curtas. Aberrações da lente, erro de foco, tamanho do pixel, alinhamento, contraste, brilho da fonte e vibração mecânica também podem reduzir os detalhes úteis. Na microscopia, a abertura numérica e o índice de refração podem ser mais diretamente úteis que um simples diâmetro livre. Use o cálculo para comparar sistemas ideais, escolher uma abertura plausível ou conferir a escala óptica, incluindo condições reais ao especificar equipamentos. Ângulos extremamente pequenos também exigem algarismos significativos consistentes: a precisão de entrada deve refletir o quanto o comprimento de onda e a abertura útil são realmente conhecidos.