Дифракция света. 
Принцип Гюйгенса-Френеля

Под дифракцией света обычно понимают совокупность явлений, наблюдающихся в среде с резкими неоднородностями. В частности, дифракция приводит к огибанию волной препятствий размером порядка дойны волны и к проникновению волны в область тени. Различие между интерференцией и дифракцией чисто условно. Оба явления состоят, по сути, в перераспределении в пространстве энергии «накладывающихся» волн. Обычно явление относят к области интерференции, если число взаимодействующих источников или лучей невелико, и к области дифракции, если это число значительно.

Различают два вида дифракции: дифракцию Френеля (в сходящихся лучах) и дифракцию Фраунгофера (в параллельных лучах). По поводу последнего случая отметим, что параллельные лучи, разумеется, не пересекаются, и «сводят их¹' в одну точку с помощью оптических приборов. В простейшем случае таким прибором служит собирающая линза, как в дифракционной решетке.

Общий алгоритм для расчета амплитуды поля световой волны, образующейся в результате дифракции, дает принцип Гюйгенса — Френеля. Его можно сформулировать в виде набора формальных положений (рис. 6.55):

Рис. 6.55.

• 1) каждая точка волнового фронта (дуга ВС на рисунке) сама является источником вторичных волн, а новое положение волнового фронта спустя небольшой промежуток времени clt — огибающая вторичных волн (дуга DE);
• 2) все вторичные источники когерентны между собой и с основным источником (точка О на рис.);
• 3) каждый элемент волновой поверхности dS дает вклад в результирующее поле в точке наблюдения Q, причем этот вклад пропорционален амплитуде вторичной волны А и обратно пропорционален расстоянию от вторичного источника до точки наблюдения г;
• 4) кроме того, этот вклад зависит от угла (р между нормалью к волновой поверхности Я (совпадающей с направлением луча в данной точке волновой поверхности) и направлением на точку наблюдения Q;

5) вторичные источники, закрытые экраном, вклад в амплитуду не дают.

В аналитическом виде.

где интегрирование идет по всей открытой волновой поверхности 5, причем функция А"(<�р) монотонно убывает от 1 при <�р = 0 до 0 при Ф = л/2.