7.3.1. Thí nghiệm của Fresnel về nhiễu xạ ánh sáng
Sơ đồ thí nghiệm như sau:
S: là nguồn sáng điểm
P: là màn mờ có đục 1 lỗ tròn O E: màn hứng
Với bố trí thí nghiệm như trên khi kích thước của lỗ tròn khá lớn trên màn E, ta thu được 1 hình tròn sáng có đường kính là ab
Khi kích thứ ơc của lỗ tròn nhỏ dần thì hình tròn sáng cũng nhỏ dần
Khi kích thước của lỗ tròn bằng vài phần nghìn lần khoảng cách từ lỗ tới màn hứng E thì trên màn E ta thu được 1 hệ thống các vân tròn sáng, tối đồng tâm, xen kẽ nhau có những vân sáng nằm trong vùng tối hình học. Còn tâm điểm các vân thì có thể sáng hoặc tối điều này phụ thuộc vào kích thước của lỗ tròn và vị trí của màn hứng E.
Có cả các vân sáng nằm trong vùng tối hình học có nghĩa là ánh sáng sau khi qua lỗ tròn O đã bị lệch khỏi phương truyền thẳng, hiện tượng đó gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Ta có thể định nghĩa hiện tượng nhiễu xạ như sau:
Hiện tượng các tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng khi chúng đi gần các vật chướng ngại có kích thước nhỏ làm xuất hiện các vân sáng và tối cả trong vùng tối hình học được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Hình ảnh thu được trên màn E được gọi là hình nhiễu xạ.
7.3.2. Giải thích hiện tượng nhiễu xạ
Hiện tượng nhiễu xạ chứng tỏ bản chất sóng của ánh sáng và do đó có thể dùng nguyên lý Huyghen-Fresnel để giải thích.
+ Theo nguyên lý Huyghen-Fresnel, mỗi điểm của đoạn mn của mặt sóng sáng bao trùm lỗ tròn O là một nguồn sáng thứ cấp phát ánh sáng về phía trước theo tất cả mọi phương phía bên phải màn P. Nên sau khi qua lỗ tròn O ánh sáng truyền đến cả các điểm a 'b ' nằm trong vùng tối hình học nên có cả các vân sáng nằm trong vùng tối hình học.
+ Các nguồn thứ cấp lại là những nguồn kết hợp nên các tia sáng xuất phát từ chúng khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tùy theo hiệu số đường đi của các tia mà trên màn E ta thu được cực đại sáng hay cực tiểu sáng.
+ Vân giao thoa có hình tròn vì hiện tượng nhiễu xạ xảy ra qua 1 lỗ tròn.