Δίσκος του Airy
αγγλικά : Airy disk, Airy pattern
γαλλικά : Tache d'Airy
γερμανικά : Airy-Scheibchen
Στην οπτική, ο δίσκος του Airy ή Airy μοτίβο περιγράφει την καλύτερη εστίαση σημείου φωτός που μπορεί να κάνει ένας τέλειος φακός με κυκλικό άνοιγμα, περιοριζόμενος από τη διάθλαση του φωτός. Ο Airy δίσκος έχει σημασία στη φυσική, την οπτική και την αστρονομία.
Οι δίσκοι περίθλασης (επίσης: δακτύλιοι περίθλασης) δημιουργούνται όταν μια φωτεινή δέσμη διαθλάται από ένα διάφραγμα. Εάν το διάφραγμα είναι κυκλικό, παρατηρείται ένα κεντρικό μέγιστο, περιτριγυρισμένο από δακτυλίους μειωμένης έντασης ακτινοβολίας φωτός. Στην αστρονομία, οι δίσκοι περίθλασης αναφέρονται επίσης ως δίσκοι Airy, πήραν το όνομά τους από τον Άγγλο αστρονόμο George Biddell Airy. Τα μη κυκλικά διαφράγματα παράγουν επίσης δομές περίθλασης που μπορεί σαφώς να διαφέρουν από έναν δίσκο περίθλασης (αιχμές). Η περίθλαση του φωτός περιγράφεται μαθηματικά από το ολοκλήρωμα περίθλασης.
Ακόμη και ένα όργανο που είναι τέλειο σύμφωνα με τους νόμους της γεωμετρικής οπτικής, χωρίς σφάλματα απεικόνισης, δεν μπορεί να απεικονίσει ένα σημείο φωτός που δίνεται ως αντικείμενο ακριβώς σε ένα σημείο · αντ 'αυτού, η περίθλαση του φωτός στο διάφραγμα δημιουργεί ένα θολό σημείο στο επίπεδο εικόνας. Το σχήμα του σημείου εξαρτάται αμοιβαία από το σχήμα του ανοίγματος, ιδίως το μέγεθός του είναι αντιστρόφως ανάλογο με το μέγεθος του ανοίγματος. Στην περίπτωση ενός κυκλικού ανοίγματος, που δίδεται για παράδειγμα από το στρογγυλό πλαίσιο ενός φακού, το σημείο είναι επίσης περιστροφικά συμμετρικό, με κεντρικό μέγιστο και ασθενή, ομόκεντρους δακτυλίους. Δεδομένου ότι το μέγεθος αυτού του σχήματος εξαρτάται επίσης από το μήκος κύματος, οι δακτύλιοι διάθλασης δύσκολα φαίνονται σε λευκό φως. Το κεντρικό σημείο περίθλασης ονομάζεται επίσης δίσκος Airy .
Η ένταση φωτός I (r) ακολουθεί τη λειτουργία
\( {\displaystyle I(r)=I_{0}\cdot \left({\frac {2J_{1}(\pi r)}{\pi r}}\right)^{2}} \_
Η ένταση πηγαίνει στο μηδέν σε κανονικά διαστήματα και περιέχει δευτερεύοντα μέγιστα που γίνονται πιο αδύναμα προς τα έξω. Το μέγεθος του κεντρικού δίσκου περίθλασης προκύπτει από το πρώτο μηδέν της συνάρτησης \( {\displaystyle 2J_{1}(\pi r)/(\pi r)} \) , που είναι στο \( {\displaystyle r=1{,}2196\ldots } \)
Η γωνία θ της άκρης του κεντρικού δίσκου περίθλασης προκύπτει από την ακτίνα γωνίας έως:
\( {\displaystyle \sin \,\theta \approx 1{,}22\ \cdot {\frac {\lambda }{D}}} \)
και για sin θ = θ + O (θ 3) {\ displaystyle \ sin \ theta = \ theta + {\ mathcal {O}} (\ theta ^ {3})} {\ displaystyle \ sin \ theta = \ theta + {\ mathcal {O}} (\ theta ^ {3})} με θ ≪ 1, {\ displaystyle \ theta \ ll 1,} {\ displaystyle \ theta \ ll 1,}
θ ≈ 1,22 ⋅ λ D {\ displaystyle \ theta \ περ. 1 {,} 22 \ cdot {\ frac {\ lambda} {D}}} {\ displaystyle \ theta \ περίπου 1 {,} 22 \ cdot {\ frac {\ lambda} {D}}} [2]
Με
λ = μήκος κύματος φωτός και
D = διάμετρος του ανοίγματος.
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org και el.wiktionary.org/. Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
