Projevem vlnových vlastností světla je také difrakce neboli ohyb světla. V jejím důsledku se světlo nešíří přímočaře, ale i do oblasti geometrického stínu, vzniklého za překážkami. Pokud je světlo koherentní, pozorujeme ohybový (difrakční) obrazec jako výsledek interference vlnění přicházejících z různých směrů, a tedy s různými dráhovými rozdíly. Kdyby se světlo šířilo jen paprskově, byl by difrakční obrazec pouze geometrický stín clony s příslušným otvorem (aperturou). Díky vlnovému charakteru světla se ale difrakční obrazec liší od stínu clonky, a to zvláště v závislosti na vzdálenosti mezi aperturou a rovinou pozorování, na rozměrech apertury a na vlnové délce světla.
Existují různé teorie difrakce, nejjednodušší předpokládá,
že dopadající světelná vlna není ovlivněna uvnitř otvoru
(prochází beze změn), a naopak vůbec neprojde (je nulová)
za neprůsvitnou částí stínítka. Vlny v určité
vzdálenosti od stínítka se potom určí pomocí zákonitostí
šíření světla ve volném prostoru. Podle charakteru tohoto
šíření (tj. podle vzdálenosti stínítka) rozlišujeme
difrakci Fraunhoferovu a Fresnelovu. Fraunhoferova difrakce
probíhá pro dostatečně velké vzdálenosti mezi clonkou a rovinou pozorování.
Například pro štěrbinu o velikosti cca 2.5 cm, a pro vlnovou délku
nm (červené světlo), musí pro vzdálenost z, na které již
lze hovořit o Fraunhoferově
difrakci platit
metrů. Fraunhoferovy difrakční obrazce lze
ovšem pozorovat na vzdálenostech mnohem menších, např. při použití spojné
čočky, která bude difraktované záření kolimovat.
Rozhodnotí, který typ difrakce světla probíhá, se v praxi často charakterizuje
pomocí podmínky, aby tzv. emphFresnelovo číslo bylo buď mnohem menší
než 1 (Fraunhoferova difrakce) nebo srovnatelné s 1 (Fresnelova difrakce).
Fresnelovo číslo je přitom definováno jako
,
kde b je maximální rozměr apertury, a d
je vzdálenost mezi clonou a rovinou pozorování. Pokud
podmínka
splněna není (pro blízké vzdálenosti pozorovací
roviny od štěrbiny), světlo se ohýbá složitějším
způsobem podle Fresnelovy difrakce.