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Cuando una onda electromagnética pasa junto a un obstáculo en el espacio, la onda se dobla alrededor del objeto. Este fenómeno es conocido como difracción. Los efectos de la difracción son normalmente muy pequeños, por lo que rara vez la notamos.

Sin embargo, se puede ver fácilmente el efecto de la difracción en uno mismo. Todo lo que se necesita es una fuente de luz, como una lámpara incandescente o fluorescente. Coloque dos dedos a unos 10 centímetros delante de un ojo y reduzca el espacio entre ellos, hasta más o menos 1 mm. Ahora mire a través del espacio entre sus dedos a la fuente de luz. Con un pequeño ajuste del espacio, verá una serie de líneas oscuras y claras. Éstas están causadas por la interferencia constructiva y destructiva de la luz que se difracta alrededor de sus dedos.

La razón por la que ocurre la difracción no es exactamente obvia. Christian Huygens a mediados del siglo XV ofreció una explicación que, aunque pueda parecer extraña, explica bastante bien las observaciones.

Puede que recuerde la ley de la física básica sobre el cuadrado inverso de la propagación electromagnética. A medida que la radiación electromagnética abandona su fuente, se esparce, viajando en línea recta, como si estuviera cubriendo la superficie de una esfera que se expande. Esta área aumenta proporcionalmente al cuadrado de la distancia que la radiación ha viajado.

La energía electromagnética se puede considerar que se propaga desde un punto de origen en ondas planas. La ley del cuadrado inverso se aplica no sólo al origen de la energía sino también a cualquier punto de una onda plana. Es decir, desde cualquier punto de la onda plana, le energía se propaga como si el punto fuese la fuente de energía. Así, se pueden considerar las ondas como continuamente creadas desde cada punto del plano y propagadas en cualquier dirección.



Para una onda plana infinita, la propagación lateral desde cada punto está equilibrada por la propagación de sus vecinas, por lo que la onda continua siendo plana. Sin embargo, cuando una onda encuentra un objeto, el efecto en los bordes del objeto es que el camino de la radiación es ligeramente desviado.



Ahora supongamos que la radiación (por ejemplo, la luz) es entonces interceptada por una superficie (como una pantalla) a corta distancia del objeto. Entonces, comparadas con las ondas paralelas que han pasado más allá del borde del objeto (por ejemplo las ondas B, C, y D en la ilustración de debajo), las ondas que han rebotado alrededor de los bordes del objeto (las ondas A y E por ejemplo) habrán viajado una distancia más corta o más larga desde el objeto a cualquier punto dado de la pantalla.



El efecto es que las ondas de luz están fuera de fase cuando llegan a cualquier punto dado de la superficie. Si están 180º fuera de fase, se cancelan unas a otras (interferencia destructiva) y producen una línea oscura. Si están en fase, se suman juntas (interferencia constructiva) y producen una línea brillante.

La difracción es más evidente cuando una onda electromagnética que pasa alrededor de un obstáculo o a través de una abertura en él (como la abertura entre sus dedos) es toda de la misma frecuencia, o monocromática.

La imagen inferior muestra un patrón típico de difracción visto cuando se observa una estrella a través de un telescopio con una lente que enfoca la luz a un punto (una lente convergente).



Todos los telescopios deben tener la difracción en cuenta. En el caso de los telescopios pensados para resolver objetos (planetas) que, en el mejor de los casos, aparecerán como un solo píxel en la imagen, la difracción debe ser controlada para permitir a ese píxel brillar completamente.