回折
回折(かいせつ、英: diffraction)とは、媒質や空間を伝わる波が、障害物の背後など、一見すると幾何学的には到達できない領域に回り込んで伝わっていく現象のことを言う。
1665年にイタリアの数学者・物理学者であったフランチェスコ・マリア・グリマルディにより初めて報告された。
障害物に対して波長が大きいほど回折角(障害物の背後に回り込む角度)は大きい。
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る。また、スリットが複数の場合や単一でも波長より広い場合、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。
回折についての理論は、一回散乱のみを考慮した運動学的回折理論と、多重散乱を考慮した動力学的回折理論がある。
X線回折と中性子回折は散乱断面積が小さいため運動学的回折理論で多くが扱えるが、電子回折では散乱断面積が大きいため動力学的回折理論で取り扱う必要が出てくる。