diffraktsiooniks

Difraktsioon on laineleviku nähtus, mille käigus laine kohtub takistuse või piiratud ava servadega ning levik muutub. See esineb nii valgus-, heli- kui ka aine lainete puhul, näiteks elektron- või röntgenlained.

Huygens–Fresneli printsiibil põhinev seletus näitab, et ava või takistuse ümber tekivad sekundaarlainekesed, mis võivad üksteist tugevdada või tühistada. Selle tulemusena tekib difraktsioonimuster. Lähidifraktsioonit kirjeldavad Fresnel-difraktsioon ning kaugdifraktsioon Fraunhofer-difraktsioon; mõlemad kirjeldavad, kuidas mustrid sõltuvad ava suurusest ja vaatepunktist laine allikast.

Klassikalised difraktsioonivormid hõlmavad järgmist:

- Ühe avaga difraktsioon: kitsas ava tekitab keskse tugeva maksimumi ja selle ümber järgnevad heledad ja tumedad vöödid.

- Kahe avaga difraktsioon: kaks koherentset allikat tekitab interferentsimustri, kus maksimaalsed ja minimaalsed piirkonnad sõltuvad avade vahekaugusest.

- Difraktsioonigrid: ribad annavad palju järjestikuseid maksimaalseid valgustugevusi ja neid kasutatakse spektraalse analüüsi jaoks.

Rakendused hõlmavad optikat, spektroskoopiat ja materjalide struktuuri uurimist. Näiteks CD- ja DVD-lugurid ning raadiolainete suunamine põhinevad difraktsiooni põhimõtetel; röntgen- ja elektronidifraktsiooniga määratakse kristallide ja ainete struktuur. Diffraktsioon illustreerib laine- ja osakese dualismi ning on oluline paljudes füüsikaeksperimentides.

Matemaatiline seos: difraktsiooni mustrid saab kirjeldada ava Fourieri teisendusega, mis seob ava geomeetria intensiivsuse jaotusega.