المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
كيفيّة محاسبة النّفس واستنطاقها
2024-11-28
المحاسبة
2024-11-28
الحديث الموثّق
2024-11-28
الفرعون رعمسيس الثامن
2024-11-28
رعمسيس السابع
2024-11-28
: نسيآمون الكاهن الأكبر «لآمون» في «الكرنك»
2024-11-28



Resolving power  
  
516   01:30 صباحاً   التاريخ: 2024-03-18
المؤلف : Richard Feynman, Robert Leighton and Matthew Sands
الكتاب أو المصدر : The Feynman Lectures on Physics
الجزء والصفحة : Volume I, Chapter 27
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / علم البصريات / مواضيع عامة في علم البصريات /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-03-16 682
التاريخ: 8-1-2021 1928
التاريخ: 2023-09-20 1379
التاريخ: 10-11-2020 1876

Another interesting question—a very important technical question with all optical instruments—is how much resolving power they have. If we build a microscope, we want to see the objects that we are looking at. That means, for instance, that if we are looking at a bacterium with a spot on each end, we want to see that there are two dots when we magnify them. One might think that all we have to do is to get enough magnification—we can always add another lens, and we can always magnify again and again, and with the cleverness of designers, all the spherical aberrations and chromatic aberrations can be cancelled out, and there is no reason why we cannot keep on magnifying the image. So the limitations of a microscope are not that it is impossible to build a lens that magnifies more than 2000 diameters. We can build a system of lenses that magnifies 10,000 diameters, but we still could not see two points that are too close together because of the limitations of geometrical optics, because of the fact that least time is not precise.

Fig. 27–9. The resolving power of an optical system.

 

To discover the rule that determines how far apart two points have to be so that at the image they appear as separate points can be stated in a very beautiful way associated with the time it takes for different rays. Suppose that we disregard the aberrations now, and imagine that for a particular point P (Fig. 27–9) all the rays from object to image T take exactly the same time. (It is not true, because it is not a perfect system, but that is another problem.) Now take another nearby point, P′, and ask whether its image will be distinct from T. In other words, whether we can make out the difference between them. Of course, according to geometrical optics, there should be two point images, but what we see may be rather smeared and we may not be able to make out that there are two points. The condition that the second point is focused in a distinctly different place from the first one is that the two times for the extreme rays P′ST and P′RT on each side of the big opening of the lenses to go from one end to the other, must not be equal from the two possible object points to a given image point. Why? Because, if the times were equal, of course both would focus at the same point. So the times are not going to be equal. But by how much do they have to differ so that we can say that both do not come to a common focus, so that we can distinguish the two image points? The general rule for the resolution of any optical instrument is this: two different point sources can be resolved only if one source is focused at such a point that the times for the maximal rays from the other source to reach that point, as compared with its own true image point, differ by more than one period. It is necessary that the difference in time between the top ray and the bottom ray to the wrong focus shall exceed a certain amount, namely, approximately the period of oscillation of the light:

where ν is the frequency of the light (number of oscillations per second; also speed divided by wavelength). If the distance of separation of the two points is called D, and if the opening half-angle of the lens is called θ, then one can demonstrate that (27.17) is exactly equivalent to the statement that D must exceed λ/2nsinθ, where n is the index of refraction at P and λ is the wavelength. The smallest things that we can see are therefore approximately the wavelength of light. A corresponding formula exists for telescopes, which tells us the smallest difference in angle between two stars that can just be distinguished.1

________________________________________________________
Margin

1- The angle is about λ/D, where D is the lens diameter. Can you see why?




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.