diffraksjonsmønsteret

Diffraksjonsmønsteret er den karakteristiske fordelingen av lysintensitet som observeres når lys passerer en åpning, omgår en hindring eller passerer et periodisk gitter. Fenomenet oppstår fordi lys oppfører seg som en bølge og interfererer konstruktivt og destruktivt mellom ulike deler av bølgen, noe som gir mønstre av klare ytringer og mørke områder.

Det finnes ulike regimes begrepene Fresnel- og Fraunhofer-diffraksjon. Fresnel-diffraksjon gjelder når observasjonen skjer i близ avstand til openingen eller hindringen, og bølgen fortsatt er divergerende. Fraunhofer-diffraksjon gjelder ved store avstander eller når linser brukes til å gjøre bølgen nesten plan, slik at mønsteret ses som et bilde i et kollimert lys. I praksis kan diffraksjonsmønstre beregnes fra åpningens eller gitterets geometriske egenskaper og lysets bølgelengde.

Vanlige eksempler inkluderer enkeltspalte- og dobbeltspalte-diffraksjon. For en enkelt slits bredde a gir intensitetsfordelingen I(θ) ∝ (sin β / β)^2 med β = (π a / λ) sin θ. Dobbeltsliss gir en interferensfringe som moduleres av en enkelt-slit envelope. Et optisk gitter gir skarpe maksima når d sin θ = m λ, hvor d er spalteavstanden og m er heltall.

Bruksområder inkluderer optikk og spektroskopi, kvalitetskontroll ved overlappende mønstre, og i vitenskapelig analyse som røntgen- og elektron-diffraksjon for å bestemme materialstrukturer. Historisk bidro diffraksjon til aksepten av bølgeteorien som forklaring av lysfenomener.