スパローの解像度の限界

スパローの解像度限界に一致する回折パターン

スパローの分解能限界は、光学機器角度分解能限界の推定値である[1]

レイリー基準

望遠鏡で星を観測すると、光は回折、つまりエアリーディスクに広がります。分解能の限界とは、観測者が星と星を別々に認識できる最小の角度の差として定義されます。エアリーディスクの角直径は、望遠鏡の口径によって決まります。

レイリーの分解能限界は、2 つの星がエアリー ディスクの周囲の最初の暗期の理論的な半径だけ離れているときに達します。この半径はディスクの見かけの半径よりも大きいため、2 つのディスクの間には明瞭な暗黒の隙間が現れます。ほとんどの天文学者は、2 つの星がレイリーの分解能限界よりも近くてもまだ 2 つの星を区別できると言います。スパローの分解能限界は、2 つの重なり合った同じ明るさのエアリー ディスクからの光が、2 つのエアリー ディスクの中心ピーク輝度を結ぶ線に沿って一定になったときに達します。ただし、スパローの分解能限界では、2 つのエアリー ディスクは端でちょうど接触しているように見えますが、これはスパローによると、目の輝度コントラスト反応によるものです。同じ論理が分光器における 2 つの波長の分解能にも当てはまり、放出または吸収の線は、エアリー ディスクの直径に類似した回折誘起幅を持ちます。

スパローの解像限界は、光の波長を口径で割った理論上の回折限界とほぼ等しく、レイリー限界よりも約20%小さくなります。例えば、200mm(8インチ)の望遠鏡では、レイリーの解像限界は0.69秒角ですが、スパローの解像限界は0.54秒角です。

ドーズの限界

スパローの分解能限界は、1916年に分光線を模擬した写真実験から導き出され、分光法、顕微鏡法、写真撮影において最も広く応用されています。一方、ドーズの分解能限界は、視覚による二重星天文学 においてより頻繁に用いられています。

スパロウ基準

スパロー基準は、非常に近接した2つの波長(等強度)を観測する際の、その結合強度曲線を用いて分解能の限界を表します。ピーク間の中間点における強度が最小値を示す場合、それらは分解されたとみなされます。

参考文献

  1. ^ スパロー, CM (1916). 「分光分解能について」.天体物理学ジャーナル. 44 : 76. doi : 10.1086/142271 . ISSN  0004-637X.
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