Дифракция ближнего поля через разложение на полупериодные зоны. Переключайтесь между круглым отверстием и непрозрачным диском — наблюдайте яркое пятно Пуассона в центре за препятствием.
Френель разложил волновой фронт на концентрические кольцевые зоны (полупериодные зоны). Разность хода соседних зон составляет λ/2, поэтому они почти гасят друг друга. Радиус n-й зоны: rₙ = √(n·λ·z).
В 1818 г. Пуассон вывел абсурдное предсказание: яркое пятно должно появиться в центре тени непрозрачного диска. Араго подтвердил это экспериментально — опровержение стало доказательством волновой природы света.
Безразмерное число Френеля Nf = a²/(λz) классифицирует режим. Nf ≫ 1: ближнее поле с осциллирующими кольцами. Nf ≪ 1: фраунгоферова картина Эйри.
Зонные пластинки Френеля для фокусировки рентгеновского излучения, литографические пределы, оптическая юстировка и линзы Френеля в маяках.
Регулируйте λ, a и z. Переключайте отверстие/диск: в режиме диска появляется пятно Пуассона при r=0.