角分辨率计算器

角分辨率描述光学系统能够区分两个点光源的最小角间距。望远镜只有在两颗相邻恒星的衍射图样足够分离时，才能将它们显示为两个独立的点。显微镜在分辨微小细节时也受到同样的物理限制。对于理想圆形孔径，瑞利判据将此极限估算为1.22乘以波长，再除以口径直径。波长与直径必须采用相同的基本单位，所得角度以弧度表示。 衍射源于光的波动性。即使是完美透镜，也无法将点光源聚焦为无限小的点，而会形成中心明亮圆斑及周围环纹组成的艾里图样。按瑞利判据，当一个艾里斑的中心落在另一个图样的第一暗纹处时，两个等亮光源恰好可分辨。系数1.22来自圆孔衍射图样的第一个零点。其他孔径形状和分辨率定义可能使用不同常数。 更大的口径会使衍射图样变窄，从而提高分辨率。更短的波长也能提高分辨率，因此同一仪器在蓝光下的理论分辨角小于红光下。本计算器将所选波长和口径单位换算为米，代入瑞利公式，并以弧度、度、角分和角秒显示结果。角秒尤其适合天文学，而光学工程计算通常更偏好弧度。 结果是理想衍射极限，不保证实际成像质量。地面望远镜的分辨率往往主要受大气湍流限制，除非使用自适应光学或短曝光方法。透镜像差、对焦误差、探测器像素尺寸、对准、对比度、光源亮度和机械振动，也会降低可辨细节。在显微镜应用中，数值孔径与折射率可能比简单的有效直径更直接有用。可用此计算比较理想系统、选择合理口径或核查光学尺度，确定设备规格时还需纳入实际工作条件。极小角度也要求有效数字一致；输入精度应反映波长和有效口径的实际已知精度。