Дифракция света. 
Оптика

Сущность явления дифракции

Дифракцией света называют совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его распространении в среде с резко выраженными оптическими неоднородностями (например, при прохождении через отверстия в непрозрачных экранах, вблизи границ непрозрачных тел и т. д.).

В более узком смысле под дифракцией понимают явление огибания светом малых препятствий, т. е. отклонение от первого закона геометрической оптики.

Для наблюдения дифракции световых волн требуется, чтобы характерные размеры оптической неоднородности (преграды) были сравнимы с длиной волны падающего света. В противном случае (d «А) выполняется закон прямолинейного распространения света.

Проникновение световых волн в область геометрической тени легко объясняется с помощью принципа Гюйгенса. Однако этот принцип не позволяет объяснить прямолинейность распространения света при, А «; d и переход к огибанию предметов при, А —> d. Для объяснения наблюдаемых закономерностей распространения света Френель дополнил принцип Гюйгенса представлением об интерференции вторичных волн.

Принцип Гюйгенса — Френеля: каждый элемент волновой поверхности служит источником когерентных вторичных волн; световая волна в любой точке вне этой поверхности может быть представлена как результат интерференции вторичных когерентных волн.

Таким образом, на первый взгляд, между интерференцией и дифракцией нет существенного физического различия. Оба явления выражаются в перераспределении светового потока в результате суперпозиции когерентных волн. Однако дифракция света, в отличии от интерференции, возникает вследствие ограничения фронта волны, модуляции фронта волны преградой.

Различают два вида дифракции. Если расстояния от источника света и точки наблюдения находятся на конечных расстояниях от препятствия, вызывающего дифракцию, в результате чего нельзя пренебречь кривизной волновой поверхности, то говорят о дифракции Френеля. В том случае, когда источник света и точка наблюдения находятся настолько далеко от препятствия, вызывающего дифракцию, что падающие и проходящие лучи оказываются практически параллельными (т. е. волновая поверхность — плоскость), то говорят о дифракции Фраунгофера. Последнюю удобно наблюдать, если источник света и точки наблюдения поместить в фокальные плоскости соответствующих линз (принципиальной разницы в физике процессов, происходящих при дифракциях Фраунгофера и Френеля, нет).