フレネル縞について

Question

フレネル縞とは、どういうものなのか教えて下さい。

ametsuchi · Accepted Answer

motsuanさんの言われるとおりだと思います。基本的にある程度「広い」開口をもった場合の干渉縞を指しているものと想像します。（自信ない）

Fresnel氏は特に光の回折理論で多大な貢献をしたことで知られ、今日、彼の理論がなかりせば、携帯電話の普及も一寸遅れたかもしれません。「Fresnel-Kirchhoff回折理論」は回折現象を表わす強力な理論で、私も少なからず使った経験があります。

但し、これはあくまで近似です。原理的にはシンプルな「Huygensの原理」で、回折などの光学現象の殆どを説明することが出来ます。しかし、これは原理であって、そのまま計算しようとすると現代の最速マシンでもとてつもない計算時間を要するので、現代に至るも上のような近似理論が役に立つのです。

ピンホールや望遠鏡、カメラの最小絞りなど、光源->観測点と比べて相対的に小さな開口を持つ場合、更に簡便な「Franuhofer回折理論」が用いられます。これもまた近似理論です。Franuhofer回折縞の方が馴染みが深いかもしれません。

移動電話の建物を回り込む電波回折などは、「広い開口」とみなせますので、「Fresnel回折理論」のお世話になります。電磁波ではありませんが騒音なども同じです。

最近、ある光学メーカから「積層型回折光学素子」なる画期的発表がありました。
積層でないタイプは各社で、研究・実用化されていますが、これらはただの回折格子ではないはずです。「Fresnel輪帯」、「FresnelZonePlate」と呼ばれるものを応用したもので、輪帯の間隔を上手く取ってやると、凸レンズになるというすぐれものです。但し、分散（＝波長による焦点距離の相違）が凄いので、これを逆手にとって利用すると、非常に優れた色消しレンズができるのです。

stomachman · Answer

ametsuchiさんに賛成。フレネル帯(Fresnel zone)の事でしょう。
　点光源から出た波長λの球面波の一つの波面を、観測点を中心として半径がλ/2づつ違う多数の球面で切り分けた円形の帯の事。フレネル回折理論で使われる概念で、物ではありません。フレネル回折は、光源か観測点が（波長λを単位として測って）回折物に近くて、入射波や回折波を平面波で近似できない場合の回折理論。どっちも平面波で良ければフラウンホーファー回折理論。だから、波長が長いとき(電波)はフレネル回折、波長が短い可視光線では大抵フラウンホーファー回折を使うことになります。
　フレネルゾーンプレートは透明な平面の板に同心円を描いて、円と円の隙間を交互に不透明・透明にした物です。つまりフレネル帯で光源が無限遠である場合に相当します。小さい方からm番目の円の半径はr[m]∝√m で、正面から平面波を照射すると透明な部分を通った波長λの光（や中性子線その他いろいろ）が干渉して焦点（焦点距離f=r[1]^2/λ）に集まるという性質があります。　言い替えれば、フレネルゾーンプレートは平面波と球面波を干渉させてできるホログラムと等価で、球面波の中心と乾板の距離がfです。実際、ホログラムで作ることもできます。

motsuan · Answer

言葉から想像すると
フレネル回折による干渉縞ではないかと思うのですが？
（開口部からの回折によりできる干渉縞）
違いますでしょうか？
ＷＥＢでは以下のような本がヒットしました。
http://www.saiensu.co.jp/books-htm/ISBN4-7819-0557-9.htm

noname#25358 · Answer

フレネルとは物理学者の名前で、フレネルの法則を発見した人です。いわゆる「フレネルレンズ」は薄くて軽いという特徴を持ちます。

　このフレネルレンズは内向きのギザギザが同心円状に入っており、フレネル縞と言えば、このような縞模様のことを言います。

　適当なサンプルが見つからなくて申し訳ないのですが(^_^;

フレネル縞について

motsuanさんの言われるとおりだと思います。

ametsuchiさんに賛成。

言葉から想像すると

フレネルとは物理学者の名前で、フレネルの法則を発見した人です。

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　フレネルとは物理学者の名前で、フレネルの法則を発見した人です。