フレネル対フラウンホーファーの回折:重要な違い
FrennelとFraunhoferの回折の両方は、開口部や障害物の周りを通過する際の光波の曲げを説明しています。ただし、開口部と観測画面の間の距離が異なります 。
フレネル回折:
* 近畑の回折: 観測画面が close の場合に発生します 開口部(通常、数波長以内)。
* 湾曲した波面: 画面に届く波面は湾曲しています 開口部に近接しているため。
* 複雑な数学的治療: 球形波を含むより複雑な計算が必要です 。
* 例: 狭いスリット、オブジェクトの端、またはピンホールカメラからの回折パターン。
fraunhofer回折:
* 遠方フィールドの回折: 観測画面が far の場合に発生します 開口部(通常、いくつかの波長以上)。
* 平面波面: 画面に届く波面は平面です 開口部からの距離のため。
* 単純化された数学的治療: フーリエ変換を使用して分析できます 方法。
* 例: 回折格子、望遠鏡、X線回折。
これが重要な違いを要約するテーブルです。
|機能|フレネルの回折| Fraunhoferの回折|
| -------------- | --------------------------------- | ---------------------------------- |
|距離|近い畑(開口部に近い)|遠方(開口部から遠い)|
|波面|曲線|平面|
|数学的治療|複雑な|簡素化|
|例|狭いスリット、エッジの回折|回折格子、望遠鏡|
本質的に、フレネルの回折は波面の曲率を考慮し、フラウンホーファーの回折は平面波面を想定します。 この単純化により、フラウンホーファーの回折の分析と計算が容易になります。ただし、Fraunhoferの回折は制限ケースであることに注意することが重要です 開口部とスクリーンの間の距離が増加すると、フレネルの回折の。
使用するものはどれですか?
フレネルとフラウンホーファーの回折の選択は、特定の状況に依存します。観測距離が光の波長と比較して比較的小さい場合、フレネルの回折を使用する必要があります。それ以外の場合、Fraunhoferの回折は適切な近似を提供します。