【正确答案】当人观察物体时,网膜上所成的像是发自物体的光通过眼睛瞳孔而产生的夫琅禾费衍射图样.根据瑞利判据,人眼的最小分辨角为
δθm=1.22λ/nD,
其中n=1.336为玻璃体的折射率,D=4mm为瞳孔直径.取可见光中心波长λ=0.55μm,即可算出
δθm=1.26×10-4rad.
这个结果与人眼的实际最小分辨角1'(2.9×10-4rad)的数量级是一致的.
假如人眼的可见光移到毫米波段,设λ'=104λ=5.5mm,则可算出此时的最小分辨角为
δθ'm=104δθm=1.26rad≈72°.
δθ'm如此之大,已与人眼的最大视场角(水平方向为160°;垂直方向为130°)相接近,比能较清楚看到物体细节的中央视场角(约6°~7°)大10多倍!实际上,已无法分辨任何物体了.可以想象,此时的人眼除了有光感以外,与瞎子无异.
有趣的是,由上面得到的最小分辨角δθm,再考虑到眼球的直径约在16~24mm,又取人眼的第二焦距f=20mm,可估算视网膜上艾里斑的直径
d=2fδθm≈5μm.
这个数值正好与人眼感光单元的线度(2~6μm)相当.从生物进化论的眼光看,可以认为这是人眼适应衍射效应的结果.
【答案解析】