المسير الضوئي والطور কী?

مثال 18.3 (التطابق البؤري؛ العدسة صفيحةَ طور)

منبع نقطي $A$ تصوّره أداة مثالية (متطابقة بؤريًّا) في $A'$: فلكل الأشعة من $A$ إلى $A'$ المسير الضوئي نفسه — أي إن الأمواج الواصلة على كل شعاع متوافقة الطور في $A'$، ولذلك تتراكم هناك في نقطة مضيئة. وفي عدسة رقيقة بعدها البؤري $f$ يكون هذا قولًا في الطور: إذ يجب أن تخرج موجة مستوية واردة على المحور موجةً كروية متقاربة نحو البؤرة $F'$؛ وبما أن الموجة الكروية المركّزة على البعد $f$ لها، على البعد $r$ عن المحور، طور $2\pi r^2/2\lambda f$ متقدم على قيمته المحورية (بالتقريب المحوري القريب، $\sqrt{f^2 + r^2} \approx f + r^2/2f$)، وجب أن تؤخّر العدسة الموجة بالمقدار $\varphi_L(r) = -\pi r^2/\lambda f$: فهي أثخن في الوسط بالمقدار الذي يجعل المسيرات الضوئية كلها إلى $F'$ متساوية. فالعدسة صفيحة طور؛ وكل صورة مجسّمة أو شاشة بلورية سائلة تفرض خريطة الطور نفسها هي عدسة.