1。波: 回折は、波に固有の現象です。光波、音波、水波、さらには物質波(電子など)など、あらゆる種類の波に適用されます。
2。障害または開口部: 波には対話するために何かが必要です。これは:
* 狭い開口部のある障壁: 波は開口部の端の周りを曲がり、障壁の後ろの領域に広がります。
* 鋭いエッジ: 波は障害物の端を曲げて、明るい領域と暗い領域のパターンを作成します。
* 周期構造(回折格子など): これにより、複数の干渉パターンが作成され、より複雑な回折パターンが生成されます。
3。波長に匹敵するサイズ: 回折が重要であるためには、障害物または開口部のサイズは、波の波長以下に匹敵するものでなければなりません。
* 障害物が波長よりもはるかに大きい場合: 波は本質的に直線で移動し、大幅に回折ではありません。
* 障害物が波長よりもはるかに小さい場合: 波は大幅に回折しますが、パターンを観察するのが難しい場合があります。
簡単に言えば: 障壁の小さな開口部に向かって移動する水波を想像してください。波は開口部の端の周りに曲がり、障壁の後ろの領域に広がります。この曲げと波の広がりは回折です。
なぜこれが重要なのですか? 科学技術の多くの分野では、回折が重要な役割を果たします。
* 光器: 回折は、顕微鏡と望遠鏡の分解能を制限します。
* ホログラフィ: 回折は、3次元画像の記録と再構築の基礎です。
* X線回折: 結晶と分子の構造を決定するために使用されます。
* 通信システム: 回折は、電波やその他の電磁波の伝播に影響します。