จุดอาราโก

จุดอาราโก (Arago spot) หรือ จุดปัวซง (Poisson spot) หรือ จุดแฟรแนล (Fresnel spot)Katz, Debora M., Physics for Scientists and Engineers: Foundations and Connections, Advance Edition, Volume 2, Cengage Learning, 2015.  เป็นจุดสว่างที่ปรากฏตรงกลางเงาเมื่อแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดถูกฉายผ่านสิ่งกีดขวางทรงกลม ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการเลี้ยวเบนแฟรแนล

ปรากฏการณ์นี้ได้ถูกค้นพบครั้งแรกใน ปี 1723 โดยจาโกโม ฟีลิปโป มารัลดี แต่ในตอนนั้นยังไม่ได้เป็นที่รู้จักนัก

จุดอาราโกมีบทบาททางประวัติศาสตร์ในทฤษฎีที่ว่าแสงเป็นคลื่น โดยใน ปี 1818 ทางสถาบันวิทยาศาสตร์ฝรั่งเศสได้จัดการแข่งขันการสร้างทฤษฎีเพื่ออธิบายคุณสมบัติของแสง โอกุสแต็ง-ฌ็อง แฟรแนล ซึ่งขณะนั้นเป็นวิศวกรหนุ่มได้เข้าร่วมการแข่งขันและส่งทฤษฎีแสงเป็นคลื่นของเขา แต่ซีเมอง เดอนี ปัวซงซึ่งเป็นหนึ่งในผู้สนับสนุนทฤษฎีของไอแซก นิวตันที่ว่าแสงเป็นอนุภาคนั้นเป็นผู้ตัดสินในการแข่งขัน ตามทฤษฎีแสงเป็นคลื่นของปัวซงแล้วได้แสดงให้เห็นว่าจะต้องมีจุดสว่างปรากฏขึ้นตรงกลางเงาของสิ่งกีดขวางวงกลม ซึ่งจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวันแล้วไม่เคยมีการค้นพบ ดังนั้นเขาจึงสรุปว่าทฤษฎีแสงเป็นคลื่นของแฟรแนลนั้นผิด อย่างไรก็ตาม ฟร็องซัว อาราโก ซึ่งเป็นหัวหน้าฝ่ายการแข่งขันได้ทำการทดลองจริงและสังเกตปรากฏการณ์จุดสว่างในเงามืดได้สำเร็จ ด้วยการค้นพบนี้ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากจึงยอมรับทฤษฎีแสงเป็นคลื่น และแฟรแนลก็ชนะการแข่งขัน อาราโกยังได้กล่าวถึงในภายหลังว่าปรากฏการณ์นี้ได้ถูกค้นพบตั้งแต่เมื่อศตวรรษก่อนแล้วโดยโฌแซ็ฟ นีกอลา เดอลิล และ จาโกโม ฟีลิปโป มารัลดี

การปรากฏจุดอาราโกสามารถเข้าใจได้ง่ายตามหลักการของเฮยเคินส์ โดยเมื่อแสงส่องสว่างวัตถุกลม ทุกจุดบนเส้นรอบวงของวงกลมจะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดจุดใหม่ เนื่องจากแต่ละจุดอยู่ห่างจากศูนย์กลางของเงาเท่ากัน แสงทั้งหมดจึงเกิดการแทรกสอดแบบเสริมกัน ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายการเกิดจุดสว่างภายในเงาได้ ในขณะที่ทั้งทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต และ ทฤษฎีแสงเป็นอนุภาคไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของจุดอาราโกได้

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:การเลี้ยวเบน
หมวดหมู่:ทัศนศาสตร์