光是直線前進的。但是,如果路途上經過的媒質種類和性質有了變化,或者碰到了什麽別的障礙物,那它就不能繼續一直向前跑了。如前麵介紹過的,障礙物不透明,光就會回頭跑去(反射);障礙物是透明的,光就一頭紮進去而拐彎走(折射)。除此之外,光遇見某些障礙物時還會繞過去,這在科學上被稱為“繞射”或“衍射”。
光的衍射,簡單說來,就是:光在均勻的媒介物質中傳播的時候,遇到迎麵擋住的障礙物或者開孔,傳播路徑就會出現彎曲而繞道到障礙物的背後去。換句話說,光的衍射就是光繞道前進的現象。
光,的衍射現象是怎樣形成的呢?
我們來看一個小實驗吧。將一塊石子投進一片平靜的水塘裏去,水麵上就會產生一圈一圈的波紋,並且大圈套小圈、小圈推大圈地向外傳播開去。如果在某個地方立置兩塊木板,這兩塊木板一字形排開,截斷水塘,在兩塊木板之間留一個口子,則水波在兩塊木板之間的開口處就會遭到破壞,從而產生複雜的花樣。
現在,我們假設波源是一個極小的光源(光學上叫做點光源),它發出的光向周圍傳播。從波動學說的觀點來看,光是以這個點光源為中心,以光波的形式一圈一圈向外傳播的。不過,它不同於上述那種水麵上的波紋。在這裏,光波是以點光源為中心的向周圍空間傳播的球麵波。大球麵套小球麵;小球麵不斷長大,裏麵又產生新的小球麵;小球麵推大球麵,光的球麵波就這樣向周圍空間傳播開去。如果在路途上遇到了不透明板的開孔,光波的球麵形式在開孔處就遭到了破壞,並且隻有一部分波能從開孔處通過,傳播就發生了變化。
我們可以把達到開孔的球麵波看作母波,把它上麵的一切點都看作新的波源,從每一個新的波源發出球麵子波。這些球麵子波也是向思圍傳播開去。