diffraktiokuvista

Diffraktiokuva on koherenttien aaltojen diffraktion seurauksena syntyvä kuvio, joka näkyy intensiteettijakaumana näytöllä, detektorilla tai valokuvalla. Diffraktiokuvia muodostuu, kun aallot kulkevat esteen, aukon tai kiteisen rakenteen ohi ja interferoivat, jolloin syntyy kirkkaiden maksimaiden ja tummien minimaalien sarjoja sekä usein toistuvia kuvioita.

Optiikassa tavallisimpia diffraktiokuvioita ovat yhden aukon, kaksiaukon ja moniaukon diffraktiot sekä ritilä-mallit. Yhden aukon diffraktio tuottaa keskuskupolin ja sivumaksimia; intensiteetti voidaan likimääräisesti esittää I(θ) ∝ (sin β / β)^2, missä β = π a sin θ / λ ja a on aukon leveys. Kaksiaukko- ja moniaukkointerferenssissä maksimaat syntyvät useiden aukkojen vuorovaikutuksesta. Diffraktiokaistat (ritilät) tuottavat maksimaat, jotka seuraavat ehtoa mλ = d sin θ, missä d on riviväli. Pyöreän aukon diffraktio johtaa Airy-kuvioon.

Kiteisissä aineissa diffraktio näkyy X- ja elektronidiffraktiossa, ja Braggin laki nλ = 2d sin θ kuvaa diffraktiomaksimeja, kun tasot vuorovaikuttavat röntgensäteiden tai elektronien kanssa. Diffraktiokuvia käytetään kiteiden rakenteen määrittämiseen, optisten komponenttien laadunvalvontaan sekä aallonpituuden mittaukseen. Historiaan kuuluu Youngin kokeet sekä Fresnelin ja Fraunhoferin diffraktioteoriat, jotka vahvistivat diffraktion aallonluonteiseksi ilmiöksi.