顯微鏡測量高的分辨率,須觀察距離最小和瞳孔直徑最大假定用顯微鏡來測量某個被照明的小物體的長度,在視場中放大了的影像投影在一標準刻尺上在這系統(tǒng)中,由于清楚的直線被投影為兩端點模糊的直線,而產生誤差。直線兩端點位置的不確定度約等于模糊端半圓的半徑.光學領域的研究工作者常常研究這個問題,但他們從不同的角度考慮,也就是要確定兩個像點最小間距,使顯微鏡系統(tǒng)能觀測到兩個圓斑而不是只看到一個開始時用簡單的透鏡來代替顯微鏡,然后根據同樣的規(guī)律來了解較為復雜的透鏡系統(tǒng)。注意,有趣的是不難得到具有好的分辨率而又便宜的數值孔徑透鏡,得到在空氣中N.A.值為0.9,在油中N.A.值為1.4的透鏡的便宜顯微鏡也是不困難的。好的顯微鏡的消色差特性,消除畸變、視場的尺寸等可以比單透鏡好得多,但它們的分辨率相差很少.為了得到最高的分辨率,必須觀察距離最小和瞳孔直徑最大。多數人不能夠正確地定焦在觀察距離25cmPJ,pq,而在良好的光照下瞳孔直徑約為0.4cm關于人眼作用的一些解釋也許需要加 些限制。因為經過進化,人眼的作用雖具有相當高的水平,但其優(yōu)點只是使人能夠在惡劣的環(huán)境中幸存下來,而不是用來進行科學測量。人眼在判斷形狀的相互關系時,最容易被許多的光學幻影所欺騙。但眼睛最顯著的能力是覺察微小的運動。天文學家利用這種能力去尋找小星星,接連幾夜去拍攝星空的某部分,并把它們連續(xù)地感光于相紙上,這樣人眼能容易地發(fā)現(xiàn)移動的小星星。對于原始人,這個同樣的天賦的才能,使他們能夠感受在他視野范圍內的遠處運動著或嬉戲著的動物的輕微變化。這對他們是極有價值的。由此可見,透鏡的聚焦深度取決于數值孔徑平方的倒數,取決于數值孔徑的倒數.總之,光學元件分辨率的整個問題在理論上都容易計算,論似乎和實踐中觀察的結果接近一致.
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