円形開口を通過した光線によって、開口部から遠く離れた観察平面上に同心円状の明暗の…
円形開口を通過した光線によって、開口部から遠く離れた観察平面上に同心円状の明暗のパターン（別冊No. 1）がみられた。この現象に関係するのはどれか。
- ⑴ 回折円形開口による回折で、Airyディスクと同心円状の明暗環が生じます。
- ⑵ 干渉干渉は複数の光波の重ね合わせで縞を作る現象で、単一の円形開口による像の主因ではありません。
- ⑶ 散乱散乱は微粒子などで光が様々な方向に拡がる現象で、規則的な同心円は作りません。
- ⑷ 反射反射は境界面で光がはね返る現象です。
- ⑸ 偏光偏光は光の振動方向が偏る現象で、明暗の同心円とは関係しません。
この問題は別冊の図版（写真・図・表など）を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑴です。光が小さな円形の開口を通過すると、光の波としての性質により開口の縁で回り込みが起こり、遠方の観察面には中心の明るい円盤（Airyディスク）を同心円状の明暗の輪が取り囲む回折像ができます。これがFraunhofer回折です。瞳孔が小さいときに解像力が回折で制限されるのも同じ原理です。図は確認できませんが、問題文の「円形開口」「同心円状の明暗のパターン」は回折の典型的な所見です。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp240424-10.html）を加工して作成