Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ДИФРАКЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ОПТИКА · ОНЛАЙН

Оптическая передаточная функция в простой модели — для нескольких порядков дифракции

Оптическая передаточная функция в простой модели — для нескольких порядков дифракции. Оптическая передаточная функция изображающей системы рассчитывается с учётом набора реально необходимых параметров. Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта. Условия этой модификации — многопорядковая дифракция. Модель круглого или одномерного прямоугольного зрачка не описывает сложные реальные аберрации и рассеяние света.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
🔬
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Длина волны в вакууме, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Рабочая апертура, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Фокусное расстояние объектива, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Пространственная частота, пар линий/мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Шаг пикселей приёмника, мкм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Число штрихов решётки на миллиметр. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Ширина прозрачного штриха, мкм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Порядок дифракции m. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Дифракция и спектральная оптика — GPT-02-06

Оптическая передаточная функция по модулю0,565482
Нормированная контрастная передача0,723094
Предел частот объектива, пар линий/мм204,740896
Дифракционная передача зрачка0,783407
Передача пикселя0,929021
Коэффициент качества волнового фронта0,993532
Числовая апертура0,061422
Эффективный диаметр зрачка, мм8
Геометрическая доля светосбора после диафрагмы1
Доля мощности дифракционного порядка0,782031

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Идеализированная инженерная модель. Проверяйте область применимости и условия измерения оптических характеристик.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Метод расчёта: Оптическая передаточная функция в простой модели — для нескольких порядков дифракции

Задача «Оптическая передаточная функция в простой модели — для нескольких порядков дифракции» охватывает многопорядковая дифракция. Используется модель, в которой размеры, длины волн и другие величины входят в основное уравнение физического процесса. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия.

Модель круглого или одномерного прямоугольного зрачка не описывает сложные реальные аберрации и рассеяние света. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия.

Математическая модель

Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Рабочая апертура, мм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Для направления «Оптическая передаточная функция изображающей системы» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Фокусное расстояние объектива, мм» и «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Подготовка исходных данных

Необходимые параметры: Длина волны в вакууме, нм; Рабочая апертура, мм; Фокусное расстояние объектива, мм; Пространственная частота, пар линий/мм; Шаг пикселей приёмника, мкм; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм; Число штрихов решётки на миллиметр; Ширина прозрачного штриха, мкм; Порядок дифракции m. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Пространственная частота, пар линий/мм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Пространственная частота, пар линий/мм» и «Число штрихов решётки на миллиметр»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Интерпретация выходных показателей

Смотрите на численные характеристики совместно: положение спектральной линии, интенсивность, угловое и линейное разрешение взаимосвязаны. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Число штрихов решётки на миллиметр» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Ширина прозрачного штриха, мкм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Порядок дифракции m» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Шаг пикселей приёмника, мкм» и «Ширина прозрачного штриха, мкм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Проверка применимости

Перед использованием результата важно проверить совместимость параметров с выбранной физической моделью. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Рабочая апертура, мм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-04 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «для нескольких порядков дифракции».

Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. При рассмотрении нескольких порядков следует отделять положение спектрального максимума от его относительной интенсивности, которая задаётся формой освещённого отверстия. Учитывайте единицы для величин «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм» и «Порядок дифракции m»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта.

Проверенные примеры

Пример 1: Исходная конфигурация

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Число штрихов решётки на миллиметр: 300; Ширина прозрачного штриха, мкм: 0.9; Порядок дифракции m: 1.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.5654817881; Нормированная контрастная передача = 0.7230939822; Предел частот объектива, пар линий/мм = 204.7408963944; Дифракционная передача зрачка = 0.783407339; Передача пикселя = 0.9290208309.

Пример 2: Изменение поля «Длина волны в вакууме, нм»

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 666.0; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Число штрихов решётки на миллиметр: 300; Ширина прозрачного штриха, мкм: 0.9; Порядок дифракции m: 1.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.5484833104; Нормированная контрастная передача = 0.7013576554; Предел частот объектива, пар линий/мм = 184.451258013; Дифракционная передача зрачка = 0.7598579825; Передача пикселя = 0.9290208309.

Пример 3: Изменение поля «Порядок дифракции m»

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Число штрихов решётки на миллиметр: 300; Ширина прозрачного штриха, мкм: 0.9; Порядок дифракции m: 2.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.2473040635; Нормированная контрастная передача = 0.7230939822; Предел частот объектива, пар линий/мм = 204.7408963944; Дифракционная передача зрачка = 0.783407339; Передача пикселя = 0.9290208309.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
  2. Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
  3. Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему расчёт может отклонить некоторые значения?

Для части комбинаций длины волны, порядка и направления дифрагированный луч физически не существует. Кроме того, модель учитывает ограничения параметров.

Можно ли использовать результат для реальной аппаратуры?

Для предварительной оценки — да, но требуются проверки калибровки измерительной системы, оптических констант материала и ограничений геометрии.

Похожие калькуляторы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы, м и централ

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности ли

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_810204/

Предварительный просмотр