Airy-schijf

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Diffractieschijf met zichtbare eerste-orde ring, tweede orde ring is nog net zichtbaar

Een Airy-schijf is een schijfvormige afbeelding zoals die door een optisch systeem van een puntvormige lichtbron gemaakt wordt, en geformuleerd is door de astronoom George Biddell Airy. Door diffractie ontstaat in plaats van een punt een patroon van een centrale vlek omgeven door concentrische cirkels. De grootte van de schijf wordt bepaald door de golflengte van het licht en de diameter (apertuur) van het optische systeem, volgens de formule van het Rayleigh-criterium voor de hoekresolutie:

 \sin \theta = 1,22  \frac{\lambda}{d}

waarin

  • θ = de hoek waarbij het eerste minimum optreedt (de binnenste zwarte ring in het plaatje). Voor een kleine hoek θ geldt sin(θ) = θ (in radialen).
  • 1,22 = de hoek waarbij het eerste nulpunt van de eerste Besselfunctie J1 optreedt / π
  • λ = golflengte
  • d = werkzame diameter van de lens, apertuur

De Airy-schijf is de beperkende factor in het (theoretisch) oplossend vermogen (scheidend vermogen) van optische systemen. Met name speelt dit een rol bij telescopen waar bij visuele waarneming de maximaal bruikbare vergroting ongeveer 2× per millimeter diameter van het objectief is. Voor dicht bij elkaar gelegen sterren zullen de Airy-schijfjes elkaar overlappen, zodat een sterkere vergroting niet meer details laat zien.