Tiede

Diffraktio — Huygens–Fresnel

Aaltorintaman jokainen piste voidaan ajatella sekundääriaaltojen lähteeksi. Aukon jälkeen näiden aaltojen amplitudit summataan vaiheineen, joten kenttä ei seuraa pelkkää geometrisen varjon rajaa vaan muodostaa maksimeja ja minimejä.

Huygens–Fresnel

Aaltorintaman jokainen piste voidaan ajatella sekundääriaaltojen lähteeksi. Aukon jälkeen näiden aaltojen amplitudit summataan vaiheineen, joten kenttä ei seuraa pelkkää geometrisen varjon rajaa vaan muodostaa maksimeja ja minimejä.

Yksi rako

Raon leveydelle a kaukokentän minimit ovat likimain a sinθ=mλ, missä m on nollasta poikkeava kokonaisluku. Keskimmäinen maksimi on levein. Kun rako kapenee, kulmahajonta kasvaa.

Fresnel ja Fraunhofer

Lähikentän Fresnel-diffraktiossa etäisyydet ja aaltorintaman kaarevuus ovat olennaisia. Kaukokentän Fraunhofer-tilassa tai linsseillä toteutetussa vastaavassa asetelmassa kuvio voidaan tulkita apertuurin tuottamaksi kulmaspektriksi.

Pyöreä aukko

Pyöreä apertuuri tuottaa Airyn kiekon ja renkaita. Ensimmäinen minimi on suunnilleen kulmassa 1,22λ/D. Siksi täydellinenkin teleskooppi muodostaa pistekohteesta rajallisen levyisen kuvan.

Diffraktiod sinθ = mλ

Huygens–Fresnel

Monen tasavälisen raon hila antaa teräviä päämaksimeja ehdolla d sinθ=mλ. Mitä useampia rakoja valaistaan, sitä kapeampia huiput ovat ja sitä paremmin läheiset aallonpituudet voidaan erottaa.

Raon leveydelle a kaukokentän minimit ovat likimain a sinθ=mλ, missä m on nollasta poikkeava kokonaisluku. Keskimmäinen maksimi on levein. Kun rako kapenee, kulmahajonta kasvaa.