フレネル回折とは？
ふれねるかいせつ
光源や観測点が障害物から有限の距離にあるときに生じる回折現象で、波面の曲率を考慮したより現実的な回折理論です。
フレネル回折とは、光が不透明な物体の端や開口部を通過するとき、光源または観測点が障害物に比較的近い有限距離にある場合に観察される回折現象を指します。19世紀フランスの物理学者オーギュスタン・ジャン・フレネルが体系化しました。
フラウンホーファー回折との違い：光源と観測点が無限遠（または焦点面）にある極限がフラウンホーファー回折です。フレネル回折はより一般的な場合を扱い、波面の曲率を考慮する必要があります。
- フラウンホーファー回折：遠距離近似、平面波として扱う
- フレネル回折：有限距離、球面波の曲率を考慮
フレネルゾーン：フレネル回折の理論では、開口を同心円状の「フレネルゾーン」に分割し、各ゾーンからの波の干渉で合成された振幅を計算します。ゾーンプレートと呼ばれる特殊なレンズはこの原理を応用したものです。
数学的扱い：フレネル積分（フレネルの余弦・正弦積分）と呼ばれる特殊関数を用いて計算されます。コーニュのらせん（クロソイド曲線）として視覚化できます。
応用：光学設計、X線回折イメージング、電波の伝搬解析、さらにホログラフィー技術などに広く使われます。
使い方・例文
単スリットを通った光を近距離のスクリーンに当てたとき、中心が暗くなったり縞模様が変わったりする現象を説明する際にフレネル回折の理論が用いられます。
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