diffrakcióval

Diffrakció a hullámok jelensége, amely akkor lép fel, amikor a hullám útját egy akadály vagy nyílás korlátozza. Ennek hatására a hullám elhajolhat, szétsugározhat és interferencia mintázat alakul ki a megfigyelőképen. A jelenség minden típusú hullámra érvényes, így például fényre, hangra és vízfelhőkre is megfigyelhető.

Elméleti alapjai szerint a diffrakciót a hullámfrontok kölcsönhatása okozza. A Huygens–Fresnel-elv szerint minden pont a hullámfronton másodlagos forrásként sugáraz, ezek együtt alakítják ki a végső mintázatot. Két fő típusa ismert: Fresnel-diffrakció (közeli megfigyelés, közelpontoknál) és Fraunhofer-diffrakció (távol megfigyelés, távoli tolat).

Egyszerű példák közé tartozik a keskeny nyíláson áthaladó fény diffrakciója. A nyílás szélességét a-val jelöljük, a megfigyelési szöget θ-vel. Az intenzitás I(θ) körülbelül I0 (sin β / β)^2, ahol β = π a sin θ / λ és λ a fény hullámhossza. Ha két rés van jelen, és a rezgés távolsága d, akkor az összeadódó interferencia és az egy réses diffrakció együttes hatása adja meg a I(θ) ∝ cos^2(π d sin θ / λ) (sin β / β)^2 mintázatot.

Alkalmazások között szerepelnek a diffrakciós rácsok, spektroszkópia és optikai rendszerek tervezése, valamint a röntgensugárzás kristályok szerkezetének vizsgálata. A diffrakcióval a hullámtulajdonságok kísérletben is igazolódnak.