Optika jejednoduchá věda . Světlo pracuje podle jasných pravidel, a to ovlivňuje se s materiály a změn. Složitost optiky vzniká z důvodu nekonečné množství možných v interakce světla a hmoty a počtu vlastností světla, které mohou být vykonávány . Zabývat se složitostí , vědci vyvinuli řadu pojmů pro zjednodušení své práce . Jeden z těchto pojmů se nazýváohnisková objem , a je to docela snadné spočítat . Musíte vybrat průměr, který odpovídá vašim požadavkům , něco jako velikost jednoho pixelu detektoru , nebo průměr , přičemžlaser je dost chytrý , aby fluoroforem lesk . Pokyny dovolená 1
Vypočítejte clonové číslo ( často psaný “ F /# “ ) vašeho systému vydělením průměru o ohniskové vzdálenosti . Jako příklad předpokládejme, že máte 100 mm ohniskové vzdálenosti objektivu o průměru 40 mm . F /# je 100/40 = 2,5 , který je často psán jako f/2.5 .
2
Vypočítejte difrakční omezené bodové velikosti vašeho systému jako 2,44 x F /# x vlnové délce . Pro viditelného světla , můžete využít vlnovou délku jako 550 nanometrů , což je 550 x 10 ^ -6 mm . Taknapříklad systém má difrakční omezené bodové velikosti mladého
2,44 x 2,5 x 550 x 10 ^ -6 = 3,4 x 10 ^ -3 mm .
3
zjistit úhel , ve kterém je čočka ohýbá světlo . Světlo přicházející z jednoho okraje čočky je ohnuta pod úhlem , aby přes optické osy čočky ve vzdálenosti jedné ohniskové vzdálenosti pryč . Matematicky , že chování je vyjádřen rovnicí
tangenta ( úhel ) = diameter/2/focal délka = 1 /( 2 x F /# ) .
4
Vypočítejte délku trojúhelníku s úhlem definovaného v předchozím kroku a na straně , která se rovná poloměru difrakční omezené místě . Délka tohoto trojúhelníku je dána
délka = ( 1,22 x lambda x F /# ) /tan ( úhel ) ; nahrazující dřívější výraz pro tan ( úhel )
délka = ( 1,22 x lambda x F /# ) /( 1 /( 2 x F /# ) )
délka = ( 2,44 x lambda x ( F /# ) ^ 2 ) .
5
Vynásobte oblast místě jste si vybrali o 2 násobek délky trojúhelníku vypočítané v předchozím kroku . Pro příklad problému , ve formě rovnice , je to
objem
= pi x ( 1,22 x lambda x F /# ) ^ 2 x 2 x ( 2,44 x lambda x ( F /# ) ^ 2 )
objem
= pi x 1,22 ^ 2 x 2 x 2,44 x ( 550 x 10 ^ -6 ) ^ 3 x ( 2,5 ) ^ 4
objem = 1,5 x 10 ^ -7 mm ^ 3 .