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Beugungsscheibe mit sichtbarem Ring erster Ordnung, Ring zweiter Ordnung ist gerade sichtbar

EIN luftige Scheibe ist ein scheibenförmiges Bild, wie es von einem optischen System aus einer punktförmigen Lichtquelle erzeugt wird. Das Phänomen ist nach dem britischen Astronomen benannt George Biddell Airy der es entdeckt und 1835 im Artikel beschrieben hat Zur Beugung eines Objektglases mit kreisförmiger Blende.^[1]

Durch Beugung statt eines Punktes entsteht ein Muster eines zentralen Punktes, der von konzentrischen Kreisen umgeben ist. Die Größe der Festplatte wird bestimmt durch die Wellenlänge des Lichts und des Durchmessers (Öffnung) des optischen Systems, nach der Formel der Rayleigh-Kriterium für die Winkelauflösung:

${displaystyle sin heta ca. 1{,}22{frac {lambda }{d}}}$.

Darin steht:

• ${Anzeigestil-Heta}$ der Winkel, bei dem das erste Minimum auftritt (der innerste schwarze Ring im Bild);
• ${ Anzeigestil Lambda }$ die Wellenlänge des verwendeten Lichts;
• ${displaystyle d}$ der effektive Durchmesser der Linse.

Die luftige Scheibe ist der limitierende Faktor bei der (theoretisch) Auflösungsvermögen (Auflösung) optischer Systeme. Dieses Phänomen spielt insbesondere eine Rolle bei Teleskope wobei bei visueller Beobachtung die maximal nutzbare Vergrößerung etwa 2× pro Millimeter Durchmesser des objektiv ist. Bei nahe beieinander liegenden Sternen überlappen sich die luftigen Schichten, sodass eine höhere Vergrößerung nicht mehr Details erkennen lässt.