Интенсивность света в фокусе линзы. Как следует из формулы 2.4, линейный размер дифракционного пятна пропорционален 1D , а его площадь в фокальной плоскости 1D2. При этом полный поток световой энергии, проходящий через линзу, изменяется пропорционально ее площади D2. Таким образом, интенсивность света в фокусе в центре пятна Эйри изменяется прямо пропорционально D4. Этот результат можно строго получить методом зон Френеля.
Линзу следует рассматривать, как зонную пластинку, которая компенсирует фазовые сдвиги световых колебаний в фокусе как от различных зон Френеля так и от разных элементов одной и той же зоны. На языке векторных диаграмм это означает, что линза выпрямляет цепочку элементарных векторов, образующих векторную диаграмму для кольцевых зон Френеля.
Число зон Френеля, укладывающихся на линзе, в случае, когда точка наблюдения совпадает с главным фокусом, равно m D24F. Вклад одной зоны равен A0, где А0 - амплитуда волны от источника. Пренебрегая закручиванием спирали, то есть считая вклады всех зон одинаковыми, получим А mA0. Следовательно, выигрыш от фокусировки 2.5 где S площадь линзы. Из-за малого значения оптической длины волны отношение I I0 оказывается весьма значительным.
Например, для линзы диаметром D 5 см и фокусным расстоянием F 50 см выигрыш от фокусировки оказывается порядка 108. 2.4.