106年:視覺光學(3)
有關於艾里盤( Airy disc)的敘述何者正確?
A光源的光波長越短,艾里盤的影像越大
B瞳孔越小,艾里盤的影像越大
C眼睛的焦距越小,艾里盤的影像越大
D艾里盤中間為暗區
詳細解析
本題觀念:
艾里盤(Airy disc)是光線通過圓形孔徑(如瞳孔)發生繞射(diffraction)後,在焦平面上形成的同心環狀繞射圖案之中央亮斑。其大小決定了光學系統的繞射極限解析力(diffraction-limited resolution)。
艾里盤半徑的計算公式為:
其中:
- = 光波長
- = 焦距
- = 瞳孔直徑
選項分析
(A) 光源的光波長越短,艾里盤的影像越大 由公式可知,,波長越短,艾里盤越小,而非越大。短波長(如藍光)繞射角度小,艾里盤反而較小。此選項錯誤。
(B) 瞳孔越小,艾里盤的影像越大 由公式可知,,瞳孔直徑 越小,艾里盤半徑越大。這就是為何在昏暗環境瞳孔放大時,繞射模糊反而減少;而在強光下瞳孔縮小時,繞射效應增加。此選項正確。
(C) 眼睛的焦距越小,艾里盤的影像越大 由公式可知,,焦距越小,艾里盤越小,而非越大。此選項錯誤。
(D) 艾里盤中間為暗區 艾里盤中央為亮斑(最大亮度),中間不是暗區。暗環出現在亮斑周圍的同心
...(解析預覽)...

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