なぜ必要なフレネルゾーン

フレネルゾーン–この地域にブレーク表面の電波による計算結果の回折の音や光などです。 この方法で最初に適用されO.フレネルに1815ます。

経緯

ジャン＝オーギュスティンオブフレネル(10.06.1788–14.07.1827)–フランスの物理学者です。 生涯学の研究物性物理光学素子です。 ただ1811年に影響下でのE.Malusのために、物理学、すぐに興味を持った実験研究の分野での光学素子です。 に1814"再発見"の原理の干渉、1816-mを補完するといった知名度の高いHuygens'ることができるコンセプトのコヒーレンス干渉の小波ます。 に1818に基づき、作業を開発し、理論の回折光ます。 その実践を考慮した回折から、丸い穴があります。 実験となった"クラシック、biprimary、基本的には、光の干渉します。 1821年にしていることを示したものpoperechnoi光波1823年に開設、円形、楕円偏光になります。 説明に基づ波概念の色偏光の回転軸に平行な偏光-複屈折します。 に1823年設立の法令の屈折と反射光の静止に平坦な表面をメディアです。 道中は、創設者の波長の光学素子です。 は、発明者の干渉計測機器などのフレネルミラーはフレネルbiprismます。 との根本的に新しい灯台の照明です。

少し理論

を決定するフレネルゾーンとしてできることで得られた穴の任意の形状となっていた。 しかし、の観点からの実践的確であると考えられていますの穴の形状をします。 光源には、観測点と直線である垂直は、画面の平面および通センター穴のです。 実際、フレネルゾーンであることを検証することができる表面は、パスの光波を用います。 例えば、表面の同相ます。 ただし、この場合も簡単に行えるようになり休憩ゾーン平面の穴です。 ここでは小光課題では、まず定の半径の最初のフレネルゾーンもその後のランダム番号です。

以上

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タスクのサイジングリング

にんて、想像の表面に穴の間に位置光源（ポイント）のオブザーバーポイントN)です。 では垂直の線SNます。 第SNを通センターの円形孔（Ｏ）です。 以来、問題の軸対称性には、フレネルゾーンの形でのリングです。 の決定に大きくなるもの決定の半径の丸任意の数(m)です。 最大値の半径のゾーンです。 これを解決するために、必要な追加の工事、すなわち、任意のポイント(A)平面の穴に接続するセグメントの直線の点の観測を光源として動作します。 その結果として三角形。 していなかったということではないかようにストリームの光のオブザーバーに、パリのモンパルナスは、長経路に応用することで、SNます。 これは、この差のSA+-SN定の波長段階に合格したから二次的資料(A-O)の観測点です。 このようなこの結果、干渉波の位置からのオブザーバーと、そのため、光の強度はその時点ます。

計算の初の半径

この場合、光路差が半波長の光（&ラムダ;/2), 光のオブザーバーに対し、逆位相です。 このことからすると結論づけることができる場合、パスは以下&ラムダ;/2は、光の位相も同じです。 この条件SA+-SN≤&ラムダは、2つの定義上、この点は、最初のリングでは、最初のフレネルゾーンです。 この場合、境界線までの光路差が半波長の光になります。 この平等での決定の半径の初のゾーンを示し、R₁があります。 場合、光路差に対応する&ラムダ;/2と同一のセグメントのOAます。 その場合、距離がさらに高くなっているの直径に(たとされるようなオプション）からの幾何学的配慮の半径の初のゾーンを高めるために取るべき行動には次の式によって表されます:R₁=√(&ラムダ;**)/(+)です。

の半径フレネルゾーン

公式を決定するその後の値を半径のリングは一つの分子の数。 この場合、この方程式の差：SA+-SN≤m&ラムダ;/2またはSA+、-ｃｏ-≤m&ラムダ;/2になります。 したがって、半径の検索エリアの番号“m”を定義し、以下の式にR_M=√(m&ラムダ;**)/(+)=R₁√m

総括として取りまとめました中間決算

でこのゾーン–の分離の二次光源の源としてのP_M=π*P_M²-πR₁²=πR₁²=P₁があります。 からの光周辺域フレネルに対し、逆位相としての路差の近隣のリングは、定義等の半分の波長の光になります。 拡張し,この結果は、この穴状の光から近隣のオブザーバーとの固定位相差)このリングと同じです。 この書簡単るようにするには、できるだけの課題です。

フレネルゾーンのための平面波

を考える内訳は、正方形の穴により、薄型リングと同等です。 これらの丸がついた二次資料の光になります。 の振幅の光波からのリングにオブザーバーと同じです。 また、位相差から、隣接する円でポイントNは同じです。 この場合、複素振幅のオブザーバーのほかに、単一の複素平面を形成する円弧ます。 の合計振幅–コードです。 現在どのように変更するパターンの合計の複雑な振幅変更があった場合には変更後の半径の穴を維持しつつ、その他のパラメータの問題です。 その場合、場合には穴が開きにオブザーバーのみ、絵画のほか、表現することがあるのです。 振幅の後リングが回転させる角度piの中央部の違いは最初のゾーンによる定義は、以&ラムダ;/2になります。 の角度pi;うに振幅、周します。 この場合、金の価値の観測がゼロ–ゼロコードの長さです。 ますます三つの輪の写真が代表する半円です。 振動振幅の時点で、オブザーバーも多数のリングはゼロに等しくなります。 る場合にはを使用する場合は奇数サークルがありますので、最大値と同等の管径面の加振幅ます。 つかむことができる問題の開示の方法はフレネルゾーンです。

概要についての特約の場合

を考える珍しい条件です。 時に問題解決のた国の数番号のフレネルゾーンです。 この場合、下半分のリングを把握し、四半期の丸パターンに対応する半の地域のゾーンです。 計算同様に、その他の数値です。 時の状態とは、端数のリングを閉じくオープン。 この場合には合計振幅の分野でのようにベクトルの振幅のワークプログラムを作です。 すべてのゾーンを開き、その間に障害物がなのパスの光波の他に、デジタル画像を収集することで、スパイラルになります。 で開く多くのリングを考慮に入れるべきである。依存性の二次放射光源のオブザーバーポイントの方向にプロジェクトのスタートします。 さらに、これからの光のゾーンとより高い数値が小振幅になります。 このセンターのスパイラルの中の丸、第二輪です。 そのため、フィールド振幅の場合はすべてのゾーンの倍以上と開くことができるので、その強度によって異なるので。

回折光のフレネルゾーン

とメリットを考えてみましょういしております。 フレネル回折と呼ばれた時の状態により複数の穴が開きます。 合することでチャンスは大きく広がリング、そしてこのパラメータを無視することができるが、幾何光学近似します。 場合には貫通穴が開きにオブザーバーを大幅に満たなゾーンでは、この条件はフラウンホーファー回折します。 があると考えて失敗した場合の光源およびオブザーバーの点に位置し、十分な距離から穴ます。

比較はレンズのゾーンプレート

ましくは、こちらをご覧ください。すべての数はすべての偶数フレネルゾーンは、その時点で、オブザーバーは光の波長より振幅になります。 各リングの複素平面の半円です。 そのため、お帰りの奇ゾーン、一般にスパイラルのみとなりますが半分のこれらの界をご紹介していますの貢献は、合計振幅“上”ます。 障害の経過光の波、オープンタイプのリングと呼ばれるゾーンプレートです。 光の強度の観点多くの倍を超える光量を記録します。 これは、光波から各オープンリングのヒットにオブザーバーと同じ位相です。

も同じような状況が観察では、集光レンズです。 彼女とは異なり、LPS、リングはありませんが、移動させ、光の位相-pi;*(+2π*m)からサークルを通じて行っているすべてのゾーンプレートです。 その結果、振幅の光波は倍増します。 また、レンズのいわゆる相互位相シフトする方にお楽しみいただいてい単環ます。 ると拡大のリーマン面の半円のそれぞれのゾーンには直線となる。 その結果、振幅の増加-pi、倍のスパイラルは複素平面、レンズ展開です。