No79 프라운호퍼 회절 VS 프레넬 회절

안녕하세요 심플광학입니다.
이번에는 회절을 두 가지 관점, 즉 프라운호퍼와 프레넬 회절로 구분해서 공부해 볼게요!

프라운 호퍼 회절
파원과 스크린이 슬릿에서 멀리 떨어져 있을 때
입사파는 평면파로 간주합니다.
수학적으로 푸리에 변환 현태로 표현 가능하며 실험적으로 렌즈로 원거리 조건을 만들어 구현 실험을 하죠
단일 슬릿, 이중 슬릿, 회절격자 등 우리가 앞서 공부한 대부분의 회절 공식은 프라운호퍼 회절 모델이에요.
회절 패턴이 선명하고 예리합니다.

프레넬 회절
파원 또는 스크린이 개구에 가까울 때
입사파는 구면파입니다.
파면의 곡률을 고려한 계산이 필요하며 매우 복잡합니다., 프레넬 적분,,,?
즉, 프레넬 회절은 근접장 조건에서 나타나며, 홀로그래피, MEMS센서, 마스크 패턴 검사 환경에서 중요한 역할을 합니다.
회절 패턴이 비교적 흐리고 구조가 복잡해요.

자 누가 프라운 호퍼 회절, 프레넬 회절에 대해 물어보면 “프라운 호퍼 회절은 원거리 평면파 조건에서 나타나는 회절로 푸리에 변환 형태로 분석하며, 프레넬 회절은 근접장 조건에서 파면의 곡률을 고려해야 하는 구면파 기반 회절입니다.”
라고 대답하면 됩니다. 심플하죠?

Fraunhofer diffraction occurs when light is far from the source and can be treated as a plane wave, while Fresnel diffraction happens in the near field and requires considering the curvature of the wavefront.