Quando la luce passa attraverso un’apertura sufficientemente piccola, il risultato non è un’immagine luminosa di un punto, ma un disco brillante circondato da anelli concentrici che alternano aree luminose e scure. Il punto centrale brillante viene chiamato disco di Airy e il modello che lo circonda è noto come il pattern di Airy, in onore del fisico George Biddell Airy. Questo fenomeno si allinea con le teorie ondulatorie della luce. Potresti averlo osservato in precedenza attraverso una fessura rettangolare, e non attraverso un’apertura circolare, ma entrambi i casi presentano lo stesso principio.

I dischi di Airy hanno un’importanza notevole, poiché l’occhio umano e molti strumenti ottici presentano aperture circolari. Lo studio e la caratterizzazione dei dischi di Airy hanno rivestito un ruolo cruciale nella valutazione della potenza risolutiva di dispositivi ottici come telescopi, fotocamere e microscopi ottici. Questo concetto è fondamentale non solo per la messa a fuoco della luce laser, ma anche per comprendere il funzionamento della vista umana. Inoltre, questo fenomeno stabilisce un limite fisico alla massima risoluzione che può essere raggiunta da un’apertura di qualsiasi dimensione. Anche con lenti perfettamente formate, la risoluzione rimane limitata da questa forma di diffrazione.

Nei casi in cui le diffrazioni circolari superano le dimensioni stesse dell’immagine, il dispositivo di imaging o il processo si definisce “limitato dalla diffrazione”. I dischi di Airy non possono essere evitati nemmeno con strumenti di alta precisione. Comprendere le implicazioni di questo fenomeno è essenziale per gli astronomi e i ricercatori che desiderano analizzare dettagli sottili nella luce di oggetti lontani.