题目
在通常亮度下,人眼瞳孔直径约为3 mm.对波长为550 nm的绿光,最小分辨角约为__________________________rad.(1 nm = 10-9 m)
在通常亮度下,人眼瞳孔直径约为3 mm.对波长为550 nm的绿光,最小分辨角约为__________________________rad.(1 nm = 10-9 m)
题目解答
答案
2.24×10-4
解析
本题考查瑞利判据下最小分辨角的计算。解题思路是先明确瑞利判据给出的最小分辨角公式,再将题目中所给的人眼瞳孔直径和绿光波长的数据代入公式进行计算。
根据瑞利判据,最小分辨角$\theta_{min}$的计算公式为$\theta_{min} = 1.22\frac{\lambda}{D}$,其中$\lambda$是光的波长,$D$是光学仪器的孔径(本题中为人眼瞳孔直径)。
已知人眼瞳孔直径$D = 3mm = 3\times10^{-3}m$,绿光波长$\lambda = 550nm = 550\times10^{-9}m$。
将$\lambda = 550\times10^{-9}m$和$D = 3\times10^{-3}m$代入公式$\theta_{min} = 1.22\frac{\lambda}{D}$可得:
$\begin{align*}\theta_{min}&=1.22\times\frac{550\times10^{-9}}{3\times10^{-3}}\\&=1.22\times\frac{550}{3}\times10^{-9 + 3}\\&=1.22\times\frac{550}{3}\times10^{-6}\\&\approx 2.24\times10^{-4}rad\end{align*}$