Agar yorug’lik nuri yo’liga ekran qo’yilsa, uning orqasida soya sohasi paydo bo’ladi. Tovushning yo’lini to’sish esa unchalik oson emas, uni devor orqasida turib ham eshitish mumkin, to’lqinning geometrik soya sohasiga kirib borishi difraksiya deyiladi. To’lqin uzunligi to’siqning o’lchamlari bilan taqqoslanarli bo’lganida difraksiya namoyon bo’ladi. Tovush to’lqinlarining uzunligi metrlar tartibida bo’ladi, shuning uchun to’siq chekkalaridan oson aylanib o’ta oladi. Suvning sirtida ham to’lqinlar difraksiyasini xuddi shu tarzda kuzatish mumkin. to’lqin uzunligi mikrometrning ulushlari tartibida bo’lgan yorug’lik difraksiyasini esa oddiy sharoitlarda kuzatish oson emas. Uzoq vaqt mobaynida yorug’lik nurlari hamma vaqt to’g’ri chiziqli tarqaladi, deb kelingan.
1815 yilda fransuz injeneri O. Frenel Napoleon Elba orolidan qaytib kelganidan keyin (yuz kun davrida) unga qarshi harbiy harakatlarda qatnashgani uchun ishdan bo’shatilgan va Mate qishlog’iga jo’nab ketishga majbur bo’lgan, ana uyerda u optik tadqiqotlar bilan shug’ullangan. U ingliz olimi T. Yungning yorug’lik interferentsiyasi haqidagi tajribalarnni bilar edi va ularni takrorlashni maqsad qilib oldi. Biroq u kattaroq muvaffaqiyatlarga erishishga muyassar bo’ldi, 1818 yildayoq Frenel Fransuz Fanlar akademiyasi konkursiga yorug’lik difraksiyasiga oid memuar taqdim etdi.
Bu memuarni mo’’tabar olim Puasson ishtirokidagi komissiya qarab chiqdi. Frenel nazariyasi matematik aniqlik va ko’rkamlikka ega edi. biroq Puasson unga asoslanib, paradoksga duch keldi. Tegishli hisoblarni bajargan Puasson yorug’lik manbai va ekran orasida turgan sharchaning ma’lum bir o’lchami va vaziyatida sharcha orqasidagi ekranda geometrik soya o’rinda yorug’ dog’ hosil bo’lishligini topdi. Bunga asoslanib-Puasson Frenelga uning nazariyasi yaroqsiz ekanligi haqida maktub yo’lladi. Frenel bu tajribani o’zi qilib ko’rdi. Kutilmagan natija kuzatildi − haqiqatan, sharcha orqasidagi ekranda yorug’ dog’ paydo bo’ldi. YOrug’lik difraksiyasiga oid bu tajriba yorug’likning to’lqin tabiatini tan olishga asos bo’lib xizmat qildi.
Bizning davrimizda faqat yorug’lik to’lqinlarininggina emas, balki yanada qisqa rentgen nurlarining ham difraksiyasini kuzatishga muvaffaq bo’lindi. Rentgen nurlanishlarining to’lqin uzunligi atomlararo masofaga teng. Shuning uchun, agar kristallarda rentgen nurlari yo’naltirilsa, ular og’adi va difraktsion manzara— lauegramma paydo bo’ladi (kristallarda rentgen nurlarining difraksiyasini 1912 yilda birinchi marta kashf etgan olim Maks fon Laue nomi bilan atalgan).
Lauegramma markaziy dog’ atrofida bir tekis joylashgan turli nntensivlikdagi dog’lardan iborat. Olimlar lauegrammalarni o’qishni o’rgandilar va ular yordamida kristallarning geometrik strukturasini aniqladilar (Kristallofizika).
Agar ekran chekkasiga monoxromatik yorug’lik yo’naltirilsa, difraksiya manzarasi kuzatiladi . To’g’ri va og’gan nurlarning interferentsiyasi tufayli geometrik soya sohasi chegarasi yaqinida navbatlashuvchi yorug’ va qorong’i polosalar sistemasi (yoritilganlik minimumlari va maksimumlari) vujudga keladi.
Yorug’likning tor tirqishdagi difraksiyasida ham shunday manzara kuzatiladi. Markaziy maksimumdan boshqa to’lqin tarqalishining dastlabki yo’nalishida yoritilganlikning yon maksimumlari paydo bo’ladi, bularni og’gan nurlar hosil qiladi.
Yon maksimumlarning vaziyatlari to’lqin uzunligiga bog’liq bo’ladi. Shuning uchun tirqishga oq yorug’lik tushganida, tirqish ortidagi ekranda u spektlarga sezgir spektral asboblar yaratishda foydalaniladi.
Ma’lum bo’lishicha, agar birgina tirqish o’rniga parallel tiqishlar sistemasi (difraktsion panjara) dan foydalanilsa, asbobning ajrata olish xususiyati sezilarli ortar ekan (turli to’lqin uzunlikdagi nurlarning og’ishlaridagi farq ortadi). Masalan, shisha plastinkaga ko’plab parallel chiziqlar (shtrixlar) tushirib, difraktsion panjaralar yasash mumkin. Bir millimetrda ko’pincha bir necha yuzlab shtrixlar soni bo’lishi mumkin, ular orasidagi masofa esa katta aniqlikda birday saqlanishi kerak.
Difraksiya hodisalarining faqat foydasi bo’lmay, zarari ham bor, ular optik asboblarning ajrata olish imkoniyatini cheklaydi. Yorug’lik dastasini difraksiya tufayli bir nuqtaga to’plab bo’lmaydi, shuning uchun buyum tasviri hatto ideal optik sistemada ham yoyilgan bo’ladi. Masalan, olis yulduz tasviri teleskopda minimal o’lchami ~ /λD bo’lgan (bu yerda λ-yorug’lik to’lqining uzunligi, D-ob’ektiv linzasining diametri) dog’ sifatida ko’rinadi. Ajratishni kattalashtirish uchun katta diametrli teleskop yasashga to’g’ri keladi. Xuddi shuningdek, difraksiya mikroskopda buyumning juda kichik detallarini ko’rsatishga to’sqinlik qiladi. Bu yerda ajratishni kattalshtirish uchun to’lqin uzunligini kamaytirish kerak. Elektron mikroskopning ajratishi eng kattadir, uning yordamida hatto alohida atomlarni ham ko’rish mumkin.
yosh-fizik. uz