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为什么软件模拟艾里斑半径和公式理论计算不一样（个人心得）

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夏安

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发表于 2019-4-10 18:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

本帖最后由夏安于 2019-4-10 18:06 编辑

第一次做高分辨率显微物镜，查阅资料，显微物镜的衍射分辨率公式为：x=0.61*λ/NA。但我发现用ZEMAX软件模拟得到的艾里斑半径（点列图中的衍射极限）一直小于这个分辨率公式理论计算值。现发现两种计算方法不同。对于zemax软件，艾里斑半径a=1.22λ*工作F数 (自己也用系统计算验证了一下)。

个人有点更倾向于软件模拟结果。一直以来很困扰这个问题，一直是问题太简单，网上都没有人问，也没有人解答，现写出来分享给有同样问题的小白，如果我理解错误，还请各位不吝赐教啊！

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发表于 2019-4-11 13:27 | 显示全部楼层

x=0.61*λ/NA是物方的分辨率，a=1.22λ*工作F数是像方的分辨率，像方分辨率可以结合阿贝正弦条件转换成物方的分辨率

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夏安

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楼主| 发表于 2019-4-11 15:17 | 显示全部楼层

280366055 发表于 2019-4-11 13:27
x=0.61*λ/NA是物方的分辨率，a=1.22λ*工作F数是像方的分辨率，像方分辨率可以结合阿贝正弦条件转换成物方 ...

有点不太明白，显微物镜软件模拟是是反过来模拟的啊，这样的话两个不一样吗？

这里像方NA值计算的分辨率不能当作像方分辨率吗？

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发表于 2019-4-11 17:05 | 显示全部楼层

看看这个或许有你想知道的东西
https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_aperture

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发表于 2019-4-11 21:40 | 显示全部楼层

本帖最后由 280366055 于 2019-4-12 09:15 编辑

夏安发表于 2019-4-11 15:17
有点不太明白，显微物镜软件模拟是是反过来模拟的啊，这样的话两个不一样吗？

这里像方NA值计算的分辨 ...

我前面回答的可能有误。你设计的是无限远的物镜么，刚看了一下ZEAMX关于工作F数的定义，F#=1/(2nsinθ），θ为像空间边缘光线角度（有像差影响）。像空间NA=nsinθ，θ为近轴轴上主光线与近轴轴上+y边缘光线（marginal ray）之间的夹角。这两个θ的定义不同，故算出来的结果不同。
书上关于显微镜物镜分辨率的解释，你看一下吧，不过是关于有限远的。