回折と屈折

回折と屈折は、どちらも波の性質です。どちらも何らかの波動曲げを表現しているため、似たような音に聞こえます。例えば、水の入ったグラスにストローを挿すと、割れているように見えますよね。これは、光波の屈折によって起こるものです。波紋の溝を使って、水の波が障害物にぶつかったときにどのように曲がるかを観察することができます。

回折

小さな障害物のまわりで波が曲がり、小さな隙間から見えない部分へと広がっていく。このように、波が最初の直線的な経路から外れることを回折といいます。波の回折によって、「回折パターン」と呼ばれる明暗の筋模様が発生します。また、屈折率の異なる媒体を光波が通過するときや、音響インピーダンスの異なる媒体を音波が通過するときにも、回折効果が見られることがある。一般に、回折の効果は、障害物の大きさが波の波長に近いときに最も顕著に現れると言われています。光波をスリットで回折させると、明暗の縞模様の回折パターンが得られます。中央の明るい縞模様は、強度と幅が最も大きくなっています。中央の極大の側面に沿って移動すると、縞の強度が減少する。

屈折

波がある媒質から別の媒質へ90°と0°以外の角度で伝播するとき、その伝播線は波速の変化により界面で変化する。これが屈折と呼ばれるものです。光波が屈折の代表例だが、それ以外の波も屈折することがある。例えば、音波は2つの媒体を通過するときに屈折し、水波は深さによって屈折する。屈折は常に波長と速度の変化を伴うが、これは媒質の屈折率によって決まる。光波の屈折は、不思議な目の錯覚を起こすので、最もよく観察される。美しい虹の形成、ガラスプリズムによる白色光の分裂、蜃気楼などがその例である。

回折と屈折の違いは何ですか？

回折も屈折も、波の向きが変わることを伴う。波が障害物にぶつかると、曲がったり広がったりしますが、これを「迂回（うかい）」と呼びます。一方、波動はある媒質から別の媒質へ伝播するときに屈折する。光の波は、回折すると回折パターンが発生し、屈折すると何らかの視覚的な歪みが発生することがあります。回折も屈折も、白色光をさまざまな色に分けることができます。白色光がガラスのプリズムを通過すると、ガラスの屈折率が空気と異なるため、各色の波長に応じて屈折・分裂する。同様に、CDやDVDに虹の模様が見られるのは、CDやDVDが回折格子として機能するためです。