diffraktioprosesseja

Diffraktioprosessit ovat aaltoliikkeen ilmiöitä, joissa aallon eteneminen muuttuu ja hajaantuu, kun se kohtaa esteen, aukon tai rajapinnan. Ilmiö esiintyy sekä valo- että ääniaalloissa sekä aine-aalloissa, kuten elektroneissa ja neutroneissa, ja näkyy interferenssikuviotena.

Yleisimmät esimerkit ovat optinen diffraktio yksisiltojen tai ritilöiden läpi, Bragg- ja Laue -diffraktio kiteissä sekä Fresnel- ja Fraunhofer-diffraktio. Diffraktioa voidaan selittää Huygens-Fresnelin periaatteella: jokainen aallon pinnan piste toimii uuden lähteenä, ja kaikkien lähteiden superpositio määrittää lopullisen kuvion.

Matematiikassa diffraktio voidaan nähdä Fourier-transformaationa: kaukovaikutuksessa Fraunhofer-diffraktiossa kuviot vastaavat aukon tai ritilän amplitudin Fourier-transformaatiota, ja intensiteetti on tämän transformaation neliö.

Sovelluksia ovat kristallografian rakenneanalyysi (röntgen- ja neutronidiffraktio), optisten komponenttien suunnittelu sekä spektroskopia ja signaalinkäsittely antenni- ja radariteknologiassa. Diffraktioprosessit ovat keskeisiä sekä perus- että soveltavassa tutkimuksessa, ja ne korostavat aallon luonnetta monissa materiaaleissa ja laitteissa.