エアリーディスク
円形開口から生じるフラウンホーファー回折の強度は次の式で与えられる。
I ( θ ) = I 0 ( 2 J 1 ( k a sin  θ ) k a sin  θ ) 2 = I 0 ( 2 J 1 ( x ) x ) 2 {\displaystyle I(\theta )=I_{0}\left({\frac {2J_{1}(ka\sin \theta )}{ka\sin \theta }}\right)^{2}=I_{0}\left({\frac {2J_{1}(x)}{x}}\right)^{2}}
ここで I 0 {\displaystyle I_{0}} は回折パターン中央における光の強さ、 J 1 {\displaystyle J_{1}} は第1種ベッセル関数、 k = 2 π / λ {\displaystyle k={2\pi }/{\lambda }} は波数、 a {\displaystyle a} は円形開口半径、 θ {\displaystyle \theta } は視野角(円形開口の中心と回折像の周縁を結んだ線と光軸とがつくる角)である。
x = k a sin  θ = 2 π a λ q R = π q λ N {\displaystyle x=ka\sin \theta ={\frac {2\pi a}{\lambda }}{\frac {q}{R}}={\frac {\pi q}{\lambda N}}} ,
ここで q は観察平面(または焦点平面)の光軸からの半径であり、 N = R / d {\displaystyle N=R/d} は光学系のF値である(d=2a は円形開口の直径、 R は円形開口と観察平面の距離)。