Résnyílásdiffrakció

Résnyílásdiffrakció a fény diffrakciójának típusa, amely akkor jelentkezik, amikor fény átmegy egy korlátozott szélességű nyíláson vagy résen. Az átjutó hullámfront diffraktív módon terjed, és a nyíláson túl interferenciajelenség révén jellegzetes intenzitásmintázat alakul ki.

A leggyakoribb eset a vékony, egyetlen résből álló nyílás, a single-slit diffrakció. Az előrehaladó fény által létrehozott intenzitás a megfigyelési szögtől függően I(θ) ∝ (sin β / β)^2, ahol β = (π a sin θ)/λ, a nyílás szélessége, λ a fény hullámhossza, és θ a megfigyelési szög. Az első sötét sáv akkor keletkezik, amikor a a sin θ = m λ (m = ±1, ±2, …). A középponti maximum szélessége hozzávetőleg 2λ/a.

A diffrakció általánosabb keretében megkülönböztetjük a Fresnel- és a Fraunhofer-diffrakciót. A Fraunhofer-diffrakció a távoli megfigyelésre érvényes, és a nyílásból kiinduló hullámok párhuzamosak; fizikailag többnyire a lyuk funkciójának Fourier-transformáltja adja a mintázatot. A Fresnel-diffrakció a megfigyelés közelebb lévő pontjainál lép fel, és bonyolultabb, közelítő integrálásokkal írható le.

Kísérleti és technikai jelentősége van a spektroszkópiában, lé zeres rendszerekben, optikai mérőeszközökben és képalkotási alkalmazásokban, ahol a nyílásméret és a hullámhossz közötti viszony meghatározza a felbontást és a diffrakciós mintázatot. Történetileg a diffrakció jelenségét először Young kísérletei és a későbbi Fresnel–Fraunhofer elméletek világították meg.