Difrakcija
Difrakcija (nuo lot. „diffringere“, „skaidyti į dalis“, „sklaidyti“) – bet koks nuokrypis nuo bangų tiesaeigio sklidimo, nepaaiškinamas bangos atspindžiu arba lūžiu. Optikoje difrakcijos sąvoka yra susieta su banginėmis šviesos savybėmis ir nėra paaiškinama dalelinės šviesos teorijos rėmuose. Klasikiniuose difrakcijos eksperimentuose buvo naudojami įvairių formų plyšiai ir šviesos difrakcija vis stipriau pasireikšdavo plyšio matmenims artėjant prie šviesos bangos ilgio. Tuomet šviesa, sklisdama pro plyšį, nukrypdavo nuo tiesaus kelio, o klasikinio šešėlio sritis buvo tuo mažesnė, kuo plyšio matmuo buvo artimesnis bangos ilgiui. Analogiškai buvo stebėta šviesos difrakcija ties kliūtimi. Kuo artimesni kliūties matmenys šviesos bangos ilgiui, tuo mažesnė klasikinio šešėlio sritis už kliūties. Difrakcija buvo paaiškinta Hiugenso ir Frenelio principo pagalba. Šviesos bangos paviršius kiekvienu laiko momentu yra ne paprasta antrinių bangų gaubtinė, o tų bangų interferencijos rezultatas. Šviesos difrakcijai vykti nėra būtinos bangos ilgio matmenų kliūtys arba plyšiai. Koherentinių šviesos šaltinių, tokių kaip lazeris, spinduliuojama šviesa difraguoja savaime. Lazerio spinduliuotei yra būdinga sudėtinga erdvinė sandara, priklausanti nuo lazerinio rezonatoriaus simetrijos bei lazerinės generacijos sąlygų. Lazeris su skirtingais lazerinio rezonatoriaus išvadiniais veidrodžiais be lazeriniu kaupinimu spinduliuoja skirtingas lazerinės spinduliuotės skersinės modas. Žemiausios eilės moda – Gauso pluoštas – yra lengviausiai sužadinama lazerio moda, turintį platų taikymą. Esminė Gauso pluošto savybė yra tą, kad jos neįmanoma sufokusuoti iki matmenų mažesnių negu bangos ilgis. Dėl šios priežasties šiuolaikinėje optikoje Gauso pluoštas ir kitos lazerinio rezonatoriaus modos yra vadinami difraguojančiais spinduliais. Difrakcija yra svarbi optinių laikmenų teorijoje, kadangi ji riboja CD/DVD arba Blu-ray Disc lazerio mažiausios dėmės matmenis, o tuo pačiu ir įrašomos informacijos kiekį. Difrakcija yra svarbi litografijoje, kadangi gaminant mikroschemų ir procesorių takelius ji riboja mažiausią pasiekiamą takelio dydį. Regimosios šviesos bangos ilgis yra labai mažas lyginant su žmogaus akies lastelėmis, todėl jos spinduliai nukrypsta nuo tiesaus sklidimo kelio kasdien sutinkamose situacijose labai mažu kampu. Tiesiaeigio šviesos sklidimo ir kiti geometrinės optikos dėsniai pakankamai tikslūs tiktai tada, kai šviesos sklidimo kelyje esančių kliūčių matmenys yra daug didesni už šviesos bangos ilgį.