difracción de Fresnel
En óptica , la ecuación de difracción de Fresnel para la difracción de campo cercano es una aproximación de la difracción de Kirchhoff-Fresnel que se puede aplicar a la propagación de ondas en el campo cercano . [1] Se utiliza para calcular el patrón de difracción creado por las ondas que pasan a través de una abertura o alrededor de un objeto, cuando se ven relativamente cerca del objeto. En contraste, el patrón de difracción en la región de campo lejano viene dado por la ecuación de difracción de Fraunhofer .
El campo cercano se puede especificar mediante el número de Fresnel , F , de la disposición óptica. Cuando se considera que la onda difractada está en el campo cercano. Sin embargo, la validez de la integral de difracción de Fresnel se deduce de las aproximaciones derivadas a continuación. Específicamente, los términos de fase de tercer orden y superiores deben ser despreciables, condición que puede escribirse como
donde es el ángulo máximo descrito por , a y L igual que en la definición del número de Fresnel .
La difracción de Fresnel múltiple en crestas periódicas estrechamente espaciadas ( espejo con crestas ) provoca la reflexión especular ; este efecto se puede utilizar para espejos atómicos . [2]
Algunos de los primeros trabajos sobre lo que se conocería como difracción de Fresnel fueron realizados por Francesco Maria Grimaldi en Italia en el siglo XVII. En su monografía titulada "Luz", [3] Richard C. MacLaurin explica la difracción de Fresnel preguntando qué sucede cuando la luz se propaga y cómo se ve afectado ese proceso cuando una barrera con una hendidura o un agujero se interpone en el haz producido por un fuente de luz lejana. Utiliza el Principio de Huygens para investigar, en términos clásicos, lo que sucede. El frente de onda que procede de la rendija y pasa a una pantalla de detección a cierta distancia se aproxima mucho a un frente de onda que se origina en el área del espacio sin tener en cuenta las interacciones diminutas con el borde físico real.
El resultado es que si la brecha es muy estrecha, solo pueden ocurrir patrones de difracción con centros brillantes. Si el espacio se amplía progresivamente, los patrones de difracción con centros oscuros se alternarán con patrones de difracción con centros brillantes. A medida que la brecha se hace más grande, los diferenciales entre las bandas oscuras y claras disminuyen hasta que ya no se puede detectar un efecto de difracción.
