§ 2. Изображение точечного источника света при небольшой дефокусировке
Сместим плоскость наблюдения из положения в плоскость (рис. 5), отстоящую от плоскости на расстояние малое по сравнению с расстоянием Рассмотрим изображение точечного источника в плоскости Точка (геометрическое изображение точки является центром сферической волны 2, так как объектив О по-прежнему предполагается идеальным.
Рис. 5. Изображение точечного источника при небольшой дефокусировке.
Рис. Изофоты в окрестности изображения точечного источника (круглое отверстие).
Волны, дифрагированные различными точками волновой поверхности 2, в точке синфазны, а в точку приходят с разными фазами. Максимальная разность хода в точке равна Этой разностью хода и объясняется снижение качества изображения в точке
Нетрудно показать, что
Если требуется, чтобы дифракционная картина в точке практически не отличалась от дифракционной картины в точке то величина должна быть значительно меньше длины волны света, испускаемого источником Тогда будем иметь
Для большей ясности рассмотрим распределение интенсивности дифрагированного света в окрестности изображения На рис. 6 показаны изофоты (кривые равной интенсивности) в окрестности точки Наибольшая плотность световой энергии локализована в объеме, имеющем форму сигары, длина которой равна , а толщина -
т. е. равна диаметру дифракционной картины. Распределение интенсивности в этом сигарообразном объеме видно в центральной части рис. 6.