Tehon ja suurennuksen ratkaiseminen
Erotteluvoima ja suurennus ovat kaksi hyvin tärkeää käsitettä, joista keskustellaan optiikassa. Ratkaisuvoiman ja suurennuksen teorioilla on tärkeä rooli esimerkiksi tähtitieteen, astrofysiikan, navigoinnin, biologian ja kaikilla muilla aloilla, joilla on optiikan sovelluksia. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä erotteluvoima ja suurennus ovat, niiden määritelmiä ja sovelluksia, ja lopuksi vertailla erotteluvoimaa ja suurennusta ja esitellä erottelukyvyn ja suurennuksen välinen ero.
Suurennus
Suurennus on optiikassa käsitelty ominaisuus. Yleisemmillä sanoilla suurennus tarkoittaa sitä, kuinka monta kertaa alkuperäinen kuva suurennetaan tietyllä esineellä tai menetelmällä. Yksinkertaisin suurennustyyppi on suurennuslasi. Tätä kutsutaan myös yksinkertaiseksi mikroskoopiksi. Suurennuksen ja muiden optisten ominaisuuksien laskemiseksi on kaksi tapaa. Nämä ovat sädekaaviot ja matriisiesitys. Sädekaaviot ovat yksinkertainen menetelmä, jolla lasketaan tekijöitä, kuten suurennus, kohteen etäisyys, kuvan etäisyys, onko kuva todellinen vai kuvitteellinen, ja muut siihen liittyvät ilmiöt. Matriisimenetelmä pystyy myös tekemään kaikki nämä laskelmat. Sädekaaviot soveltuvat pienelle määrälle optisia komponentteja (1-3), ja matriisimenetelmä on paljon helpompi, kun on kyse suurista ja monimutkaisista järjestelmistä. Teleskooppien ja yhdistemikroskooppien kautta näkyvien kohteiden suurennus riippuu objektiivielementin ja okulaarin linssin polttovälistä.
Ratkaiseva voima
Erotteluvoima on toinen erittäin tärkeä aihe, josta optiikassa keskustellaan. Kun ihmissilmä tai mikä tahansa kuvantamislaite näkee kohteen, se on todellakin kohteen luoma diffraktiokuvio. Ihmissilmän iiris tai laitteen aukko toimii terävänä reunana diffraktion aikaansaamiseksi. Kun tällaisen laitteen läpi nähdään kaksi lähellä toisiaan olevaa kohdetta, näiden kahden kohteen diffraktiokuviot pyrkivät päällekkäin. Jos näiden kahden objektin diffraktiokuviot on erotettu riittävästi, niitä pidetään kahtena erillisenä objektina. Jos ne ovat liian päällekkäisiä, ne nähdään yhtenä esineenä. Ratkaisuvoima on instrumentin kyky ratkaista nämä lähellä olevat kohteet. Erotteluvoima määritellään kahden objektin väliseksi pienimmäksi kulmaetäisyydeksi nähdäksesi ne erillisinä esineinä. Erotteluvoima riippuu laitteen aukosta ja havaitun valon aallonpituudesta.
Mitä eroa on suurennuksella ja ratkaisuvoimalla?
• Suurennus kertoo, kuinka monta kertaa laite on suurentanut kuvaa. Ratkaisuvoima antaa mahdollisuuden erota kahden läheisesti sijoitetun kohteen välillä.
• Erotteluvoima on kuvan laatu tai terävyys. Siksi suurikokoisilla järjestelmäkameroilla saadaan erittäin teräviä kuvia, kun taas teräväpiirtokamerat puuttuvat.
• Teleskooppien ja mikroskooppien kaltaisissa laitteissa erotteluvoima määrää myös instrumentin suurimman mahdollisen suurennuksen.
