2022-12-24|閱讀時間 ‧ 約 4 分鐘

學測物理補充--IB、AP high level physics--resolution解析度

【前言】

在高中108課綱選修物理3，學到了光的干涉與繞射，國際部IB high level physics 中，有一個有趣的應用--resolution（解析度），今天來分享一下。為了理解台灣沒有的部分，查了幾本原文書和影片，發現其實不難又很有趣。有機會考成閱讀題組。

【基礎版】resolution解析度

要如何區分是兩個光源還是一個光源：
簡單來說，因為光的繞射關係，會使不同光源的亮紋重疊，當兩光源繞射的中央亮紋重疊超過一半時，眼睛便會認為是同一個光源。而中央亮紋重疊一半時的張角約為（1.22波長/透光孔徑）rad，可稱為最小鑑別角。張角θ：將兩光源與眼睛連線，此兩線所夾銳角即為張角，因為角度很小，所以可用（弧長/半徑）的想法計算，約為（兩光源間距離/光源到眼睛的距離）。角分辨度（或角解析度）angular resolution：1.22波長/透光孔徑，單位為rad，此角度為能夠分辨兩物體的最小夾角。眼睛或光學儀器對兩光源的張角θ，至少要大於angular resolution，及能夠分辨兩物體。如何滿足上述條件呢：可以使張角θ變大，或使angular resolution變小。使張角變大的方法：分子變大：兩個光源距離夠遠分母變小：光源距離眼睛短使angular resolution變小的方法：分子變大：光源的波長大。分母變小：透光孔徑（瞳孔）半徑（Ｄ）大。

【進階版】Diffraction Grating繞射光柵

兩個光源在經過光柵時，中央亮紋會重疊(m=0)，無發區分。如何使光源容易區分：繞射階層（m）大。兩光源波長差距小。光柵數（Ｎ）多。這部影片對光柵講得很清楚 Diffraction Grating (6 of 7) Resolving Power=? of Diffraction Grating： https://www.youtube.com/watch?v=KNzEWUE-Ejc