Рассмотрите приведенные ниже фотографии. Это фотографии пятна лазера на офисной бумаге (в последнем случае -- на шероховатой стене). Пятно лазера сфотографировано цифровым фотоаппаратом, ось объектива фотоаппарата направлена почти перпендикулярно плоскости листа бумаги. Фотоаппарат был сфокусирован на бесконечность (а не на пятно!), таким образом, матрица была в фокальной плоскости объектива. Считайте, что фокусное расстояние линзы объектива $F=300 \text{мм}$, диаметр линзы $D=75 \text{мм}$ (для одной из фотографий использовалась диафрагма $38\pm 4 \text{мм}$). Каждое изображение -- это квадратное кадрирование снятой фотографии. Масштаб может быть рассчитан, зная размер пикселя матрицы -- $9.6 \text{мкм}$. Соответствующая длина изображения указана в миллиметрах.
Внимание! Расстояние между фотоаппаратом и пятном не строго одинаково в разных экспериментах, оно могло изменяться в пределах 10%.
По изображениям ниже оцените размер пятна, создаваемого красным лазером (ответ принимается с точностью до 2). Пятно лазера имеет эллиптическую форму для каждого из лазеров.
Объясните, почему пятно, создаваемое фиолетовым лазером на листе бумаги, качественно отличается от других изображений.
Изображение снятое матрицей фотоаппарата, когда пятно лазера получено на листе бумаги. Лазер красный ($\lambda=670~\text{нм}$). Размер кадрированного изображения на матрице -- $7.5~\text{мм}$.
То же самое, что и выше, но объектив был задиафрагмирован. Размер кадрированного изображения на матрице -- $4.7~\text{мм}$.
То же самое, что и на первом изображении, но лазер зеленый ($\lambda=532~\text{нм}$). Размер кадрированного изображения на матрице -- $7.5~\text{мм}$.
То же самое, что и на первом изображении, но лазер фиолетовый ($\lambda=404~\text{нм}$). Размер кадрированного изображения на матрице -- $7.4~\text{мм}$.
То же самое, что и выше, но пятно лазера -- на шероховатой стене (характерные флуктуации неровностей стены -- $0.2~\text{мм}$. Размер кадрированного изображения на матрице -- $6.7~\text{мм}$.
