Placa de zona
Una placa de zona es un dispositivo que se usa para enfocar la luz u otras cosas que exhiben un carácter ondulatorio. [1] A diferencia de las lentes o los espejos curvos , las placas zonales usan difracción en lugar de refracción o reflexión . Según el análisis del físico francés Augustin-Jean Fresnel , a veces se les llama placas de zona de Fresnel en su honor. La capacidad de enfoque de la placa de zona es una extensión del fenómeno de la mancha de Arago causado por la difracción de un disco opaco. [2]
Una placa de zona consta de un conjunto de anillos concéntricos, conocidos como zonas de Fresnel , que alternan entre ser opacas y transparentes . La luz que golpea la placa de zona se difractará alrededor de las zonas opacas. Las zonas se pueden espaciar para que la luz difractada interfiera constructivamente en el foco deseado, creando una imagen allí.
Para obtener una interferencia constructiva en el foco, las zonas deben cambiar de opaca a transparente en los radios donde [3]
donde n es un número entero , λ es la longitud de onda de la luz que la placa de zona debe enfocar y f es la distancia desde el centro de la placa de zona hasta el foco. Cuando la placa de zona es pequeña en comparación con la distancia focal, esto se puede aproximar como
Para placas con muchas zonas, puede calcular la distancia al foco si solo conoce el radio de la zona más externa, r N , y su ancho, Δ r N :
En el límite de distancia focal larga, el área de cada zona es igual, porque el ancho de las zonas debe disminuir más lejos del centro. La resolución máxima posible de una placa de zona depende del ancho de zona más pequeño,
