מספר פרנל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
דמות מוערכת של צמצם מוקד עדשה מושלמת של חצי אינץ' עם מספר פרנל השווה ל 0.01.

מספר פרנל (F), על שמו של הפיזיקאי אוגוסטן-ז'אן פרנל, הוא גודל חסר ממדים המופיע באופטיקה, בפרט בעקיפה.

עבור גל אלקטרומגנטי העובר דרך צמצם ופוגע במסך, מספר פרנל, F, מוגדר כ

כאשר

הוא הגודל האופייני (למשל הרדיוס) של הצמצם
הוא מרחק המסך מהצמצם
הוא אורך הגל הפוגע.

מספר פרנל הוא מושג שימושי באופטיקה פיזיקלית. קונספטואלית, זהו מספר חצאי-המחזור במשרעת חזית הגל, אשר נספרים מהמרכז לקצה הצמצם, כפי שנצפה בהדמיה. מספר חצאי-המחזור מוגדר כאשר חזית הגל משתנה ב כשעוברים מחצי-מחזור אחד לאחר.[1] הגדרה מקבילה היא שמספר פרנל הוא ההפרש, הנספר כחצאי אורך-גל, בין המרחק מהדמות לקצה הצמצם לבין המרחק האורתוגונלי מנקודת התצפית למרכז הצמצם.

מספר פרנל קובע קריטריון גס בין קירובי השדה הקרוב והרחוק. ככלל, אם מספר פרנל קטן - פחות מ-1 - הקרן בקירוב של שדה רחוק. אם מספר פרנל גדול מ -1, נאמר כי הקרן בקירוב שדה קרוב.

הקירוב להתפשטות גלים בשדה הקרוב הוא עקיפת פרנל. קירוב זה עובד היטב כאשר המרחק אל הצמצם גדול מגודל הצמצם. במקרה זה אכן, בקירוב, .

כאשר המרחק אל הצמצם גדול בהרבה מגודל הצמצם, ההתפשטות מתוארת היטב על ידי עקיפת פראונהופר. במקרה זה, בקירוב, .

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Jenkins, F. A.; White, H. E. (1957). New York: McGraw-Hill 3rd, ed. Fundamentals of optics.  Unknown parameter |url-access= ignored (עזרה)