Die Erscheinung, dass sich Licht hinter schmalen Spalten, kleinen Hindernissen und Kanten auch in Schattenräume hinein ausbreitet, wird als Beugung bezeichnet.
Beugung ist eine wellentypische Erscheinung. Sie kann nicht mit dem Modell Lichtstrahl, sondern nur mit dem Modell Lichtwelle erklärt werden. Für Wellen gilt das huygenssche Prinzip:
Jeder Punkt, der von einer Welle getroffen wird, ist Ausgangspunkt neuer Wellen, der Elementarwellen. Diese Elementarwellen überlagern sich zu einer neuen Wellenfront.
Geht man z. B. von einem Punkt einer Kante aus, auf
die Licht trifft, dann gilt dort ebenfalls: Der betreffende Punkt
ist Ausgangspunkt von Elementarwellen, die auch in den Schattenraum hinein
gelangen. Ähnlich ist das bei einem schmalen Spalt oder
bei einem kleinen Hindernis, dessen Abmessungen in der Größenordung
der Lichtwellenlänge liegen.
Beugung tritt ständig in unserer Umgebung auf. Wir nehmen sie aber
in der Regel nicht wahr, weil die Intensität des gebeugten Lichtes
außerordentlich sehr gering ist. Dunkelt man aber einen Raum gut
ab, so kann man die Beugung an Kanten, schmalen Spalten oder kleinen Öffnungen
(Blenden) beobachten.
Der POISSON-Fleck
Der französische Mathematiker und Physiker S. D. POISSON
(1781-1840) zweifelte die Wellentheorie des Lichts an, weil dann im Zentrum
hinter einer beleuchteten Kugel ein heller Fleck zu beobachten sein müsste.
Alle am Rande der Kugel gebeugten Lichtstrahlen haben den gleichen Weg,
also den Gangunterschied 0 auf der Symmetrieachse der Kugel.
Dies beobachtet man tatsächlich, wenn man einen Stecknadelkopf in einen Laserstrahl bringt. POISSON hatte kein Laserlicht zur Verfügung. Nach ihm wird der helle Fleck hinter einem kleinen kugelförmigen Körper als POISSON-Fleck bezeichnet.