菲涅耳數

在光學裏，菲涅耳數（Fresnel number）是一個時常出現於衍射理論的無量綱量。菲涅耳數是因法國物理學者奧古斯丁·菲涅耳而命名。

奥古斯丁·菲涅耳

假設，從光波源發射出的光波，照射於具有一個孔徑的不透明擋板。在擋板的後面，設有展示干涉圖樣的觀察屏。對於這光學系統，菲涅耳數 ${\displaystyle F}$ 定義為[1]

${\displaystyle F\ {\stackrel {def}{=}}\ {\frac {a^{2}}{L\lambda }}}$ ；

其中，${\displaystyle a}$ 是孔徑的尺寸（例如半徑），${\displaystyle L}$ 是孔徑與觀察屏之間的距離，${\displaystyle \lambda }$ 是入射光波的波長。

依照 ${\displaystyle F}$ 數值的不同，衍射理論可以分為兩種特別案例：

• 夫琅禾费衍射：${\displaystyle F\ll 1}$ 。
• 菲涅耳衍射：${\displaystyle F\gtrsim 1}$ 。

假設 ${\displaystyle F\gg 1}$ ，則可以應用幾何光學的理論。