回折 - 回折の概要

回折

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2012/09/18 10:13 UTC 版)

物理学
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回折

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概要

回折は音波、水の波、電磁波(可視光やX線など)を含むあらゆる波について起こる。

単色光を十分に狭いスリットに通しスクリーンに当てると回折によって光のあたる範囲が広がり、干渉によって縞模様ができる。

この現象は、量子性が顕著となる粒子のビーム（例：電子線、中性子線など）でも起こる（参照：物質波）。電子線や中性子線などを結晶などに当てて得られる回折図形から結晶構造の解析を行うことができる。これは電磁波であるX線でも同様な結晶構造の解析を行うことができる。それぞれ電子回折法、中性子回折法、X線回折法として結晶構造の解析手法が確立されている。

写真撮影においても、絞りを小さく絞ると光の回折現象により画像の鮮明さが低下する。この現象については小絞りボケの項を参照されたい。

レーザーの伝播

レーザーは伝播する際に、回折によりその変化の仕方が決まる。レーザーの出力ミラーが開口部になっており、その開口部によって光線の形は決定される。それ故に、出力の光線が小さいほど光線は早く分岐することになる。ダイオードのレーザーがHe-Neレーザーよりも大きく分かれるのはこれが原因である。しかし逆に、このレーザーの放散は抑えることができる。まずレーザーを、凸レンズを用いて拡張させる。次に二つ目の凸レンズでレーザーを平行になおす。このとき焦点は一つ目のレンズに合うようにする。この結果、レーザーの開口部が大きくなるので、光線の放散は抑えられる。