Fraunhoferdiffraktsioon

Fraunhoferdiffraktsioon on difraktsiooni vorm, mille puhul tekkinud valgusmuster vaadatakse kauges, far-field tingimustes. See nimetus viitab lähenemisele, kus koonduvad kiirgavad paralleelsed kiired ja muster tekib esmalt kaugel näitel või kasutades fokusseerivat lente. Fraunhoferdiffraktsioon on põhijoonena aluseks paljude optiliste süsteemide ja mõõtmiste jaoks.

Teoreetiliselt tekib õhuliselt vabanenud valgusparvede hajumine, mille amplituud far-fieldi kohta on proportsionaalne avause funktsiooni Fourier’tega. Kui jaoks avakihi läbitavus on t(x,y), siis amplituud näitel kujutatav on proportsionaalne ∫∫ t(x,y) e^{-ik(x sin θx + y sin θy)} dx dy. Väikesed nurgad sin θ ≈ θ lihtsustavad valemeid. Intensiivsus on selle tulemi ruut.

Tasandi tippu näitajate puhul on levinud näited. Ühe ava korral (laius a) on intensiivsus I(θ) ∝ (sin α / α)^2, kus α = π a sin θ / λ. Kahe ava korral (kaugühendus d) ilmub vahelduvus koos interferenceosaga I(θ) ∝ cos^2(π d sin θ / λ) ning samal ajal avanurga kaitsja osa (sin α / α)^2 vähendab üldist muster. Sõralisesse ruudiavasse (laienemissiooni suurusega D) tekib Airy-tip.

Kasutamisel kasutatakse tavaliselt lente, mis toodab far-field muster fokuseerimisel, muutes lõplikku langust ekraanile ruumilise kujutise. Fraunhoferdiffraktsioon erineb Fresnelile, mis kajastab lähivõrdlusi. Taustal on oluline rakenduste, nagu spektroskoopia, optiliste instrumentide ja gravitatsiooniliste mõõtmiste arendamine.