Criterio de Rayleigh.

Criterio de Rayleigh.

El criterio de Rayleigh es el criterio generalmente aceptado para la resolución del mínimo detalle -el proceso de la imagen se dice que está limitado por la difracción, cuando el primer mínimo de la imagen de un punto de luz coincide con el máximo.

Si todas las partes de un sistema de imágenes se consideran perfectas, entonces la resolución de cualquier proceso de imagen, se verá limitada por la difracción. Teniendo en cuenta la expresión para la rendija simple de arriba, entonces cuando la longitud de onda sea igual a la anchura de la rendija, el ángulo para el primer mínimo de difracción es de 90°. Esto significa que la onda se extiende por todo el camino hasta el plano de la rendija y no contiene información para determinar su origen. Esto lleva a la declaración simplificada de que el límite de resolución de un proceso de imagen, va a ser del orden de la longitud de onda utilizada en el proceso.

El criterio de rayleigh se basa en que podemos ver dos objetos puntuales perfectamente separados cuando el máximo de luz de un objeto cae en el mínimo de luz del adyacente, siendo la caída en contraste entre los dos máximos de un 28%.

Disco de Airy.

En la óptica, el disco de Airy Airy y el patrón son descripciones de la mejor punto enfocado de luz que una lente perfecta, con una abertura circular puede hacer, limitado por la difracción de la luz.

El patrón de difracción resultante de una abertura circular uniformemente iluminado tiene una región brillante en el centro, conocido como el disco de Airy que junto con la serie de anillos concéntricos alrededor de brillantes que se llama el patrón de Airy.

Ambos llevan el nombre de George Biddell Airy. El fenómeno de disco y anillos se había conocido antes de Airy; John Herschel describe la aparición de una estrella brillante visto a través de un telescopio con gran aumento de un artículo 1828 de la luz para la Enciclopedia Metropolitana:

... La estrella se ve entonces como un disco planetario perfectamente redondo y bien definido, rodeado por dos, tres, o más anillos alternativamente claras y oscuras, que, si se examina con atención, se observa que son un poco de color en sus fronteras. Ellos se suceden casi a intervalos iguales alrededor de la disco central ....

Sin embargo, Airy escribió el primer tratamiento teórico completo que explica el fenómeno.

Matemáticamente, el patrón de difracción se caracteriza por la longitud de onda de la luz que ilumina la abertura circular, y el tamaño de la abertura. La aparición del patrón de difracción se caracteriza, además, por la sensibilidad del ojo u otro detector utilizado para observar el patrón.

La aplicación más importante de este concepto es en las cámaras y telescopios. Debido a la difracción, el punto más pequeño a la que una lente o espejo pueden enfocar un haz de luz es el tamaño del disco de Airy. Incluso si uno fuera capaz de hacer una lente perfecta, todavía hay un límite a la resolución de una imagen creada por esta lente. Un sistema óptico en el que la resolución es ya no está limitado por las imperfecciones en las lentes, pero sólo por difracción se dice que es de difracción limitada.

El disco de Airy es de importancia en la física, la óptica y la astronomía.

Detalles matemáticos

La intensidad del patrón de difracción de Fraunhofer de una abertura circular está dada por el módulo al cuadrado de la transformada de Fourier de la abertura circular:

donde es la intensidad máxima de la pauta en el centro del disco de Airy, es la función de Bessel de primera especie de orden uno, es el número de onda, es el radio de la abertura, y es el ángulo de observación, es decir, el ángulo entre el eje

...