En stjerne er det som kalles en " punktkilde . " En punktkilde er en lysstråle som kommer fra så langt borte at alt lyset synes å komme fra et bestemt sted. Solen og planetene er ikke peke kilder . Når lyset fra en punktkilde går gjennom et optisk system , vil du liker bildet til også være et poeng . Som aldri skjer , delvis på grunn av begrensninger i det optiske systemet og delvis på grunn av fysikkens lover . Intensiteten mønster av bildet av en punktkilde kalles punkt - spread funksjon ( PSF ) .
Rayleigh Criterion
p Hvis du ser på den punktspredefunksjon for en god optisk system , vil du se at det meste av lyset blir satt inn i en sentral sirkelskive . Så er det sirkulære " glorier " av lys og mørke som beskriver sentrale blob . Så hvor langt fra hverandre gjør to punktkilder må være å fortelle at de er to kilder og ikke en lysere kilde ? Rayleigh kriteriet sier at to punktkilder kan skilles hvis sentrum av en avbildes ved første mørke glorie av sin nabo .
Andre alternativer
det klarhet i et teleskop er en funksjon av dens oppløsning --- et bilde som dette har noen løst stjerner og noen som går over i en glødende sky .
annen mulig beregningen er det Dawes kriteriet , basert på observasjonen om at en astronom kan skille to stjerner når de er adskilt med kun 82 prosent av avstanden mellom topp og den første halo. Et annet kriterium er Sparrow grense: to punktkilder så tett at det var ingen svekkelse av intensitet mellom dem kan ikke skilles , men på noe større separasjon det er litt mørkere mellom de to stedene . Sparrow grense ender opp med å bli om tre fjerdedeler så langt som til Rayleigh kriteriet , men det avhenger av formen på PSF .
Wavelength
p Det ville være flott hvis perfekt optikk ville gjøre perfekte poeng , men det er ikke slik verden fungerer . Fysikken av lys resulterer i et fenomen som kalles diffraksjon . Diffraction er et resultat av det faktum at lyset ikke nøyaktig reiser i rette linjer. For presisjon teleskoper og mikroskoper , tvinger diffraksjon et perfekt punktkilde for å være formet som en sirkulær flekk omgitt av perfekte ringer, hver påfølgende ring lessening i intensitet . Den sentrale stedet har en vinkelbredde på 1,22 * bølgelengde /diameter . Så som bølgelengden går ned , så gjør spot størrelse .
Ligningene
p Hvis optikken er veldig bra , de kalles " diffraksjon begrenset ", og PSF er en sentral lyspunkt omgitt av ringer som kalles en Airy mønster . Den sentrale lyspunkt kalles en Airy disk . Fordi alle oppløsnings kriteriene er uttrykt i form av karakteristikkene av PSF --- Airy disk --- og Airy disk er avhengig av bølgelengde , kan vinkeloppløsningskrives som en funksjon av bølgelengde . Rayleigh kriteriet er 1,22 * bølgelengde /diameter . Dawes er 1,01 * bølgelengde /diameter ; og Sparrow grense er 0,94 * bølgelengde /diameter .