Optika je jednoduchá veda . Svetlo pracuje podľa jasných pravidiel , a to ovplyvňuje sa s materiálmi a zmien . Zložitosť optiky vzniká z dôvodu nekonečné množstvo možných v interakcie svetla a hmoty a počtu vlastností svetla , ktoré môžu byť vykonávané . Zaoberať sa zložitosťou , vedci vyvinuli rad pojmov pre zjednodušenie svojej práce . Jeden z týchto pojmov sa nazýva ohnisková objem , a je to celkom jednoduché spočítať . Musíte vybrať priemer , ktorý zodpovedá vašim požiadavkám , niečo ako veľkosť jedného pixelu detektora , alebo priemer , pričom laser je dosť šikovný , aby fluorofóry lesk . Pokyny dovolená 1
Vypočítajte clonové číslo ( často písaný “ F /# “ ) vášho systému vydelením priemeru o ohniskovej vzdialenosti . Ako príklad predpokladajme , že máte 100 mm ohniskovej vzdialenosti objektívu s priemerom 40 mm . F /# je 100 /40 = 2,5 , ktorý je často písaný ako f/2.5 .
2
Vypočítajte difrakčný obmedzenej bodové veľkosti vášho systému ako 2,44 x F /# x vlnovej dĺžke . Pre viditeľného svetla , môžete využiť vlnovú dĺžku ako 550 nanometrov , čo je 550 x 10 ^ -6 mm . Tak napríklad systém má difrakčný obmedzenej bodové veľkosti mladého
2,44 x 2,5 x 550 x 10 ^ -6 = 3,4 x 10 ^ -3 mm .
3
zistiť uhol , v ktorom je šošovka ohýba svetlo . Svetlo prichádzajúce z jedného okraja šošovky je ohnutá pod uhlom , aby cez optické osi šošovky vo vzdialenosti jednej ohniskovej vzdialenosti preč . Matematicky , že správanie je vyjadrený rovnicou
tangenta ( uhol ) = diameter/2/focal dĺžka = 1 /( 2 x F /# ) .
4
Vypočítajte dĺžku trojuholníka s uhlom definovaného v predchádzajúcom kroku a na strane , ktorá sa rovná polomeru difrakčný obmedzené mieste . Dĺžka tohto trojuholníka je daná
dĺžka = ( 1,22 x lambda x F /# ) /tan ( uhol ) ; nahrádzajúci skoršie výraz pre tan ( uhol )
dĺžka = ( 1,22 x lambda x F /# ) /( 1 /( 2 x F /# ) )
dĺžka = ( 2,44 x lambda x ( F /# ) ^ 2 ) .
5
Vynásobte oblasť mieste ste si vybrali o 2 násobok dĺžky trojuholníka vypočítané v predchádzajúcom kroku . Pre príklad problému , vo forme 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.