但通常不管是引用的網站或是網友回答的答案,
都侷限在幾何光學的範疇。
在此,小弟因為所學與此有點關連,
所以提供給大家一個由光的波動性所推導出的答案。
有興趣的朋友可參考看看。
參考Gaussian beam
的Beam width or spot size與Rayleigh range and confocal parameter部分。
光線並不是平面波,而可以一高斯光束(Gaussian beam)來描述它,
若是光圈越大(F小),表示光束越粗(w( z )越大),則b越短,
表示只要離開焦點(光束寬度為w0處)一點點,
影像很快的就會因為波前的彎曲而模糊掉(記得前面說光波不是平面波)。
反過來說,若是焦距和上面大光圈一樣長,
光圈越小(F大),表示光束越細(w( z )越小),則b越長,
表示離開焦點遠一些,
影像仍然不會模糊掉。
以上也可用來解釋為何高倍率顯微鏡頭的景深較淺,
低倍率顯微鏡頭的景深較深。
如果單純以幾何光學來解釋,是無法解釋為何焦點無法具到無限小的問題。
而以Gaussian beam來解釋,焦點最小就只能聚到w0那麼小。
以上提出供大家參考討論。
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