diffraktiivisia

Diffraktiivisia ilmiöitä ovat ilmiöitä, joissa diffraktio—aallojen hajaantuminen esteen tai aukon vaikutuksesta—näyttelee keskeistä roolia. Adjektiivi 'diffraktiivinen' viittaa tähän aaltoliikkeen käyttäytymiseen. Diffraktiivisuus voi esiintyä sekä valo- että muiden aaltojen, kuten elektronien ja hiukkasten, yhteydessä.

Optiikassa diffraktiiviset ilmiöt syntyvät, kun valo kohtaa esteen tai aukon. Aallot hajaantuvat ja interferoivat, muodostaen kuvioita kuten Airyn kiekkoja ja yleisiä diffraktiokuvioita. Diffraktio voidaan luokitella eteneväksi (Fraunhofer) tai läheiseksi (Fresnel) ilmiöksi riippuen mittaus-olosuhteista ja kaukopuolen sijainnista.

Röntgen- ja elektronidiffraktio ovat keskeisiä rakenteiden tutkimuksessa. X-ray diffraktio (XRD) hyödyntää Braggin lakia rakenteiden määrittämiseksi: nλ = 2d sin θ. Näin voidaan selvittää kiteiden etäisyydet jaanatoaineiden rakenteellisia ominaisuuksia. Elektronidiffraktio puolestaan paljastaa pienempiä rakenteita mikroskoopin yhteydessä ja soveltuu erityisesti materiaalitason tutkimuksiin.

Hiukkasfysiikassa diffraktiiviset prosessit tarkoittavat vuorovaikutuksia, joissa törmäysten tuloksena osa energiasisällöstä säilyy ja tapahtumissa ilmenee rakenteellisesti diffraktiivisia piirteitä. Näitä ilmiöitä mallinnetaan usein diffraktion kautta, ja niissä käytetään käsitteitä kuten diffraktiivinen dissosiaatio ja diffraktiivisten tapahtumien kuvausta teoreettisissa malleissa.

Lyhyesti sanottuna diffraktiiviset ilmiöt kattavat laajan kirjon sekä kokeellisia että teoreettisia ilmiöitä optiikasta crystallografiasta hiukkasfysiikkaan, ja niitä sovelletaan sekä perustutkimuksessa että teknisissä sovelluksissa.