Калькулятор углового разрешения

Угловое разрешение описывает наименьшее угловое расстояние, при котором оптическая система различает два точечных источника. Телескоп показывает две близкие звезды отдельными точками только при достаточном разделении их дифракционных картин. Микроскоп сталкивается с тем же физическим ограничением при различении мелких деталей. Для идеальной круглой апертуры критерий Рэлея оценивает предел как 1.22 длины волны, делённой на диаметр. Длина волны и диаметр должны быть в одной базовой единице, а полученный угол выражается в радианах. Дифракция возникает из-за волновой природы света. Даже идеальная линза не фокусирует точечный источник в бесконечно малую точку, а создаёт картину Эйри с ярким центральным диском и окружающими кольцами. По критерию Рэлея два одинаково ярких источника едва разрешаются, когда центр одного диска Эйри попадает на первый минимум другого. Коэффициент 1.22 связан с первым нулём дифракционной картины круглого отверстия. Для других форм апертуры и определений разрешения могут применяться иные константы. Большая апертура улучшает разрешение, поскольку сужает дифракционную картину. Более короткая волна тоже улучшает его, поэтому синий свет даёт меньший теоретический угол, чем красный, у того же прибора. Калькулятор переводит выбранные единицы длины волны и апертуры в метры, вычисляет выражение Рэлея и показывает радианы, градусы, угловые минуты и секунды. Угловые секунды особенно удобны в астрономии, а радианы часто предпочтительны в оптической инженерии. Результат — идеальный дифракционный предел, а не гарантия качества реального изображения. Атмосферная турбулентность часто определяет разрешение наземных телескопов, если не используются адаптивная оптика или короткие экспозиции. Аберрации линз, ошибки фокусировки, размер пикселя, юстировка, контраст, яркость источника и механические вибрации также уменьшают различимые детали. В микроскопии числовая апертура и показатель преломления могут быть полезнее простого светового диаметра. Используйте расчёт для сравнения идеальных систем, выбора разумной апертуры или проверки оптического масштаба, а при задании характеристик оборудования учитывайте реальные условия. Для очень малых углов также нужны согласованные значащие цифры: точность ввода должна отражать фактическую точность знания длины волны и светового диаметра.