菲涅耳数
在光学里,菲涅耳数(Fresnel number)是一个时常出现于衍射理论的无量纲量。菲涅耳数是因法国物理学者奥古斯丁·菲涅耳而命名。
假设,从光波源发射出的光波,照射于具有一个孔径的不透明挡板。在挡板的后面,设有展示干涉图样的观察屏。对于这光学系统,菲涅耳数 定义为[1]
- ;
其中, 是孔径的尺寸(例如半径), 是孔径与观察屏之间的距离, 是入射光波的波长。
依照 数值的不同,衍射理论可以分为两种特别案例:
- 夫琅禾费衍射: 。
- 菲涅耳衍射: 。
假设 ,则可以应用几何光学的理论。
激光
菲涅耳数可以用来描述激光的操作性质。在这里 是共振腔长度。由于共振腔越狭窄,高阶模的光束越容易因被共振腔的腔壁吸收而衰减,所以,菲涅耳数较低的激光比较容易产生低阶模的光束。[2]
参阅
- 菲涅耳积分
- 菲涅耳区(Fresnel zone)
- 夫琅禾费距离(Fraunhofer distance)
参考文献
- ^ Goodman, Joseph. Introduction To Fourier Optics 3rd, illustrated. Roberts and Company Publishers. 2005: pp. 85–86. ISBN 9780974707723.
- ^ Ion, John C. Laser Processing Of Engineering Materials:Principles, Procedure And Industrial Application illustrated. Butterworth-Heinemann. 2005: pp. 61. ISBN 9780750660792.