Résolution – la caractéristique fondamentale des instruments optiques

Tous les appareils optiques, indépendamment de leur spécificité et de leur but, ont nécessairement une caractéristique physique commune, appelée «résolution». Cette propriété physique est déterminante pour tous les appareils de mesure optique et optique, sans exception . Par exemple, pour un microscope, le paramètre le plus important n'est pas seulement le pouvoir de grossissement de ses lentilles, mais aussi la résolution sur laquelle dépend directement la qualité de l'image de l'objet sous enquête. Si la conception de cet appareil n'est pas capable de fournir une perception distincte des moindres détails, l'image résultante sera de mauvaise qualité même avec une augmentation significative.

Le pouvoir de résolution des instruments optiques est une quantité qui caractérise leur capacité à distinguer les plus petites parties individuelles d'objets observables ou mesurables. La résolution de limite est la distance minimale entre les détails adjacents (points) de l'objet, dans lequel leurs images ne sont plus perçues comme des éléments distincts de l'objet, fusionnant en un seul. Plus cette distance est petite, plus le pouvoir de résolution du dispositif est élevé, respectivement.

La limite de résolution inverse est une mesure quantitative du pouvoir de résolution. Ce paramètre important détermine la qualité de l'appareil et, en conséquence, son prix. En raison de la propriété de diffraction des ondes lumineuses, toutes les images de petits éléments de l'objet ont la forme de points lumineux entourés d'un système de cercles d'interférences concentriques. Ce phénomène sert de limite au pouvoir de résolution de tous les appareils optiques.

Selon la théorie du physicien anglais Rayleigh du 19ème siècle, l'image de deux petits éléments voisins de l'objet peut encore être discernée lorsque leur maximum de diffraction coïncide. Mais même cette résolution a sa limite. Il est déterminé par la distance entre ces détails minutieux des objets. Le pouvoir de résolution d'un objectif est habituellement déterminé par le nombre maximal de lignes perçues séparément par un millimètre de l'image. Ce fait a été établi expérimentalement.

Le pouvoir de résolution des instruments est réduit en présence d'aberrations (écarts du faisceau lumineux d'une direction donnée) et de diverses erreurs dans la fabrication des systèmes optiques, ce qui augmente les dimensions des points de diffraction. Ainsi, plus l'amplitude des spots de diffraction est faible, plus le pouvoir de résolution de toute optique est élevé. C'est un indicateur important.

Le pouvoir de résolution de tout périphérique optique est évalué par ses fonctions matérielles, reflétant tous les facteurs qui affectent la qualité de l'image fournie par ce périphérique. Pour ces facteurs d'influence, bien sûr, tout d'abord, l'aberration et la diffraction devraient être attribuées: l'enveloppement des obstacles par les ondes lumineuses et, par conséquent, leur déviation par rapport à la direction rectiligne. Pour déterminer la résolution de divers instruments optiques, des verres spéciaux, des plaques transparentes ou opaques avec un motif standard, appelé monde, sont utilisés.