дифракция Френеля
В оптике уравнение дифракции Френеля для дифракции в ближнем поле представляет собой приближение дифракции Кирхгофа – Френеля , которое можно применять к распространению волн в ближнем поле . [1] Он используется для расчета дифракционной картины, создаваемой волнами, проходящими через отверстие или вокруг объекта, если смотреть с относительно близкого расстояния от объекта. Напротив, картина дифракции в дальней области поля определяется уравнением дифракции Фраунгофера .
Ближнее поле может быть определено числом Френеля F оптической схемы . При этом считается, что дифрагированная волна находится в ближнем поле. Однако справедливость интеграла дифракции Френеля выводится из приближений, полученных ниже. В частности, фазовые члены третьего порядка и выше должны быть пренебрежимо малы, условие, которое можно записать как
где максимальный угол, описываемый , a и L такой же, как в определении числа Френеля .
Многократная дифракция Френеля на близко расположенных периодических гребнях ( гребенчатое зеркало ) вызывает зеркальное отражение ; этот эффект можно использовать для атомных зеркал . [2]
Некоторые из самых ранних работ по тому, что впоследствии стало известно как дифракция Френеля, были выполнены Франческо Мария Гримальди в Италии в 17 веке. В своей монографии под названием «Свет» [3] Ричард К. Маклорин объясняет дифракцию Френеля, задаваясь вопросом, что происходит при распространении света и как на этот процесс влияет барьер со щелью или отверстием в нем, помещенный в луч, создаваемый дальний источник света. Он использует принцип Гюйгенса , чтобы исследовать в классических терминах то, что происходит. Волновой фронт, идущий от щели к детекторному экрану на некотором расстоянии, очень точно соответствует волновому фронту, возникающему в области щели, без учета каких-либо незначительных взаимодействий с реальным физическим краем.
В результате, если зазор очень узкий, могут возникать только дифракционные картины с яркими центрами. Если зазор постепенно увеличивать, то дифракционные картины с темными центрами будут чередоваться с дифракционными картинами со светлыми центрами. По мере увеличения зазора различия между темными и светлыми полосами уменьшаются до тех пор, пока не исчезнет дифракционный эффект.
