Miért hajlik el a hullám?
A geometriai optika akkor jó közelítés, ha minden fontos méret sokkal nagyobb a hullámhossznál. Ha apertúrák, élek vagy szerkezeti részletek a λ nagyságrendjébe kerülnek, a hullámoptikai leírás elengedhetetlenné válik. Ezért a diffrakció nem apró korrekció, hanem a hullámtermészet egyik alapvető következménye.
Miért nem látjuk mindig?
600 nm hullámhosszú fény 0,20 mm széles résen halad át. Körülbelül mekkora szögben van az első minimum?
Kör alakú nyílás és felbontás
sinθ≈λ/a=6,0×10⁻⁷/2,0×10⁻⁴=3,0×10⁻³, kis szögnél θ≈0,003 rad≈0,17°. A rés szűkítése növelné ezt a szöget.
Diffrakciós rács
A diffrakció azt mutatja, hogy a hullám nem mindig terjed pusztán geometriai egyenes sugarakként: résen áthaladva vagy akadály széle mellett elhaladva szétterülhet. A hatás különösen erős, ha a nyílás vagy akadály mérete összemérhető a hullámhosszal.
Miért hajlik el a hullám?
A Huygens–Fresnel-kép szerint a hullámfront minden pontja másodlagos hullámok forrásaként kezelhető. Egy nyílás után ezek a részhullámok különböző irányokba terjednek és egymással interferálnak. A megfigyelt intenzitásmintát ezért nem az okozza, hogy a hullám „nekimegy a szélnek”, hanem a hullámfront különböző részeinek fáziskapcsolata.
600 nm hullámhosszú fény 0,20 mm széles résen halad át. Körülbelül mekkora szögben van az első minimum?