In optics, an Arago spot is a bright point which appears at the center of the shadow of a circular object in light from a point source. It is also sometimes called a Poisson spot or a Fresnel bright spot. It is of considerable interest because the historical part it played in the wave theory of light. In 1818 Siméon Poisson deduced from Augustin Fresnel's theory the necessity of a bright spot at the centre of the shadow of a circular opaque obstacle.

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  • In optics, an Arago spot is a bright point which appears at the center of the shadow of a circular object in light from a point source. It is also sometimes called a Poisson spot or a Fresnel bright spot. It is of considerable interest because the historical part it played in the wave theory of light. In 1818 Siméon Poisson deduced from Augustin Fresnel's theory the necessity of a bright spot at the centre of the shadow of a circular opaque obstacle. With his counterintuitive result Poisson hoped to disprove the wave theory; however Dominique Arago experimentally verifed the prediction and today the demonstration goes by the name "Poisson's (or Arago's) spot. " Since the spot occurs within the geometrical shadow, no particle theory of light could account for it, and its discovery in fact provided weighty evidence for the wave nature of light, much to Poisson's chagrin. The existence of the spot had previously been observed in 1723 by Giacomo F. Maraldi, but the work had been largely unrecognized. The presence of Arago's spot can be easily understood. When light shines on a circular obstacle, Huygens' principle says that every point along the circumference acts as a new point source of light. The light coming from each of these points on the circumference of the obstacle to the center of the shadow travels exactly the same distance, and so all the light arrives in phase and constructively interferes. This argument holds inside the object's shadow, where geometric optics and particle theories of light predict there should be no light at all. Notice also that the above argument works specifically for a circular obstacle. Many objects have a central bright peak in their diffraction pattern, but few of those display that peak inside their shadow. The ring pattern of a Fresnel zone plate is one such arrangement.
  • Der Poisson-Fleck ist ein Beugungsphänomen der Optik und beschreibt den hellen Fleck in der Mitte einer Beugungsfigur bei Beugung von Licht an einem kreisrunden lichtundurchlässigen Objekt. Alle Punkte eines Kreises haben den gleichen Abstand zu jedem Punkt auf der senkrechten Achse durch den Mittelpunkt des Kreises. Bei senkrechter Beleuchtung des Objektes interferieren alle Elementarwellen daher konstruktiv auf der gesamten Achse. Das Phänomen ist benannt nach dem französischen Physiker und Mathematiker Poisson, der es 1818 als Konsequenz der Wellennatur des Lichtes voraussagte. Poisson wollte damit ein Argument gegen die von Christiaan Huygens aufgestellte Wellennatur des Lichtes formulieren, da er die Teilchennatur des Lichtes vorzog. Für ihn war es schlicht absurd, dass Licht in den Schattenbereich eines Objektes gelangt. Die nachfolgende Bestätigung der Existenz des Flecks war ein starkes Argument für die Wellennatur. Das Phänomen wurde zwar von Giacomo Filippo Maraldi schon 1723 beschrieben, sein Werk blieb aber größtenteils unbeachtet. In der englischen Literatur wird der Begriff Poisson's Spot gleichbedeutend mit Arago's Spot benutzt.
  • En Óptica, se conoce como punto de Arago o punto de Poisson al punto luminoso que aparece en el centro de la sombra de un objeto circular iluminado por una fuente puntual monocromática. Este fenómeno desempeñó un interesante papel histórico a favor de la teoría ondulatoria de la luz en su contienda con la teoría corpuscular. A principios del siglo XIX, la teoría ondulatoria era rechazada por amplios sectores de la comunidad científica, debido sobre todo al renombre de Newton, quien había propuesto que la luz se encontraba constituida por partículas. En el año 1818, Augustin-Jean Fresnel ofrece una explicación del fenómeno de la difracción empleando la teoría ondulatoria. La presenta en el marco de un concurso organizado por la Academia francesa, ante un jurado al que pertenecía Simeón Poisson. Este último, partidario de la explicación corpuscular, usó las ecuaciones de la teoría de Fresnel para demostrar que estas implicaban que se debía formar un punto brillante en el centro del patrón de difracción de un objeto circular opaco (en la región de sombra). Su intención era que este resultado no intuitivo ayudase a derribar la teoría; sin embargo, Dominique Arago verificó experimentalmente la predicción de Poisson, que hoy en día se conoce con el nombre de punto de Arago o punto de Poisson. Como el punto brillante se produce dentro de la sombra geométrica del objeto, ninguna teoría corpuscular puede explicarlo. Así pues, este descubrimiento proporcionó argumentos de peso en favor de la naturaleza ondulatoria de la luz, muy a pesar de Poisson. La presencia del punto de Arago se puede entender intuitivamente usando el principio de Huygens, en el que Fresnel se apoyaba. Cuando la luz ilumina un obstáculo circular, el principio dice que todos los puntos a lo largo de la circunferencia del mismo actuarán como nuevas fuentes puntuales de luz. La luz que se emite en cada uno de esos puntos y que llega al centro de la sombra recorre la misma distancia para toda la circunferencia, por lo que llega en fase e interfiere constructivamente. Nótese que este argumento funciona específicamente con objetos circulares. Cabe señalar que la existencia del punto había sido observada previamente por Jacques Philippe Maraldi, en el año 1723, pero el descubrimiento había pasado inadvertido.
  • アラゴスポット(Arago Spot)とは、点光源からの光を球状の障害物に照射した際に、その影の中心部分に現れる輝点のことである。 実は1723年にジャコーモ・フィリッポ・マラルディによって発見されていたが、それはほとんど知られることはなかった。 アラゴスポットは光の波動説において歴史的な役割を果たした。1818年にポアソンがフレネルの理論から、不透明な球状の障害物が作る影の中心部分に輝点が現れるであろうとの推測を行い、その推測でもって波動説を証明しようとした。しかしその推測の実証はフランソワ・アラゴが先に行い、今日ではポアソンスポットもしくはアラゴスポットとして知られている。影の中に輝点が生じるこの現象は、光の粒子説では説明することができない。したがってこの発見は波動説の重要な証拠であり、アラゴに先を越されてしまったポアソンは非常に悔しがったという。 アラゴスポットの存在は容易に理解することができる。ホイヘンスの原理によれば、光が球状の物体を照らすとき、球の外周のすべての点が新たな点光源として振る舞う。そのそれぞれの点から影の中心部分までは正確に同じ距離にあるため、すべての光は強め合うように干渉する。このように、この理論では影の内部に輝点が生じることを説明することができるが、幾何光学や光の粒子説ではアラゴスポットの存在を説明することができない。
  • Пятно Араго — Пуассона (иногда просто пятно Пуассона) — это яркое пятнышко, возникающее за освещённым направленным пучком света непрозрачным телом в его области геометрической тени. Это явление стало одним из веских подтверждений волновой теории света. Существование этого пятна показал теоретически в 1818 г. Симеон Дени Пуассон на основе предложенной Огюстеном Френелем теории. Получалось, что за большим круглым непрозрачным телом прямо в середине его геометрической тени должно возникать небольшое светлое пятно. Очевидную абсурдность этого результата Пуассон хотел использовать как главный аргумент против теории дифракции Френеля, однако Доминик Араго поставил эксперимент, подтвердивший это предсказание. В итоге этот результат, ставший известным как пятно Араго — Пуассона, оказался весомым аргументом в пользу новой волновой теории.
  • 泊松光斑,也称泊松亮斑。是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象。 当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的小圆板或圆珠时,会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹,并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑,这个亮斑就被称为泊松亮斑。这个亮斑的出现是对光的波动性的一个很好的证明。 有趣的是,虽然这个现象是由最早计算得到它的法国物理学家西莫恩·德尼·泊松命名,但泊松却是企图利用“中心点的光穿过障碍物到达光屏”这个与常识相违背的结论来推翻光的波动说。 除光外,在其他物质流的衍射现象中也能发现泊松亮斑的存在。
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  • In optics, an Arago spot is a bright point which appears at the center of the shadow of a circular object in light from a point source. It is also sometimes called a Poisson spot or a Fresnel bright spot. It is of considerable interest because the historical part it played in the wave theory of light. In 1818 Siméon Poisson deduced from Augustin Fresnel's theory the necessity of a bright spot at the centre of the shadow of a circular opaque obstacle.
  • Der Poisson-Fleck ist ein Beugungsphänomen der Optik und beschreibt den hellen Fleck in der Mitte einer Beugungsfigur bei Beugung von Licht an einem kreisrunden lichtundurchlässigen Objekt. Alle Punkte eines Kreises haben den gleichen Abstand zu jedem Punkt auf der senkrechten Achse durch den Mittelpunkt des Kreises. Bei senkrechter Beleuchtung des Objektes interferieren alle Elementarwellen daher konstruktiv auf der gesamten Achse.
  • En Óptica, se conoce como punto de Arago o punto de Poisson al punto luminoso que aparece en el centro de la sombra de un objeto circular iluminado por una fuente puntual monocromática. Este fenómeno desempeñó un interesante papel histórico a favor de la teoría ondulatoria de la luz en su contienda con la teoría corpuscular.
  • Пятно Араго — Пуассона (иногда просто пятно Пуассона) — это яркое пятнышко, возникающее за освещённым направленным пучком света непрозрачным телом в его области геометрической тени. Это явление стало одним из веских подтверждений волновой теории света.
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  • Arago spot
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  • Punto de Arago
  • アラゴスポット
  • Пятно Пуассона
  • 泊松光斑
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