מספר פרנל

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. 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
 עקיפת פרנל
 אינטגרל פרנל
 אפקט טלבוט
 טבלת אזור

הערות שוליים

 
אופטיקה
אופטיקה פיזיקלית
קבועים פיזיקליים