Oppikirjassa Resonanssi 5 perehdyttiin mekaaniselle aaltoliikkeelle ominaisiin ilmiöihin, diffraktioon ja interferenssiin. Samat ilmiöt havaitaan myös valolla. Valo käyttäytyy aaltoliikkeen mallin mukaisesti.

Diffraktio tarkoittaa, että aallon kulkiessa jonkin raon tai aukon läpi se etenee aukon jälkeen kaikkiin suuntiin. Ilmiö havaitaan mekaaniselle aaltoliikkeelle esimerkiksi silloin kun veden aallot etenevät aallonmurtajan ohitse ja taipuvat sen taakse. Diffraktio havaitaan valolla, kun rako tai aukko on leveydeltään aallonpituuden suuruusluokkaa. Huomattavasti valon aallonpituutta leveämmästä raosta valo kulkee suoraan ilman, että rako vaikuttaa valon etenemiseen.

---

Lasersäde kulkee varjostimelle kahden erikokoisen reiän läpi. Reiät ovat yllä olevassa kuvassa oikealla olevan dian kaksi pienintä reikää. Ylempänä oleva valopiste syntyy isommasta ja alempi pienemmästä reiästä. Havaitaan, että isommasta reiästä kulkenut valo muodostaa pienemmän ja terävämmän pisteen. Pienemmästä reiästä kulkenut valo tuottaa laajemman ja sumeamman valotäplän. Pienemmän reiän kautta kulkenut lasersäde leviää laajemmalle. Valo on diffraktoitunut eli taipunut kulkiessaan reiästä läpi.

---

Ympyränmuotoisesta reiästä kulkenut valonsäde tuotti varjostimelle symmetrisen, ympyränmuotoiseksi levinneen täplän. Alla on video, jossa tarkastellaan valon kulkua kapean raon läpi. Rakoa kavennetaan vähitellen ja videon lopussa nähdään suurennos varjostimelle syntyvästä kuviosta.

Videolla havaitaan, että kapeasta raosta kulkeva valo diffraktoituu vain siinä suunnassa, missä aukko on kapea. Pystysuorasta raosta kulkeva säde leviää vaakasuunnassa. Varjostimelle muodostuvaa kuviota kutsutaan diffraktiokuvioksi. Diffraktiokuvioon syntyy kirkkaita ja pimeitä kohtia, joiden määrä ja sijainti riippuvat raon leveydestä. Tämä osoittaa, että diffraktion lisäksi valoaallot interferoivat. Aaltojen interferenssi tarkoittaa, että aallot vahvistavat tai heikentävät toisiaan riippuen siitä, ovatko ne samassa vai eri vaiheessa. Alla on kaaviokuva vahvistavasta ja heikentävästä interferenssistä.

Raon eri kohdista on hieman eripituinen matka varjostimelle, ja siksi aallot eivät saavu samassa vaiheessa perille. Joissain kohdissa varjostinta rakosysteemistä tulleiden aaltojen matkaero on täsmälleen kokonainen määrä aallonpituuksia. Tällöin aallot saapuvat varjostimelle samassa vaiheessa ja vahvistavat toisiaan. Varjostimella nähdään kirkas valopiste. Jos matkaero on kokonainen määrä aallonpituuksia plus puoli aallonpituutta, varjostimelle saapuvat aallot ovat täsmälleen vastakkaisissa vaiheissa ja kumoavat toisensa. Tällaisessa kohdassa ei nähdä lainkaan valoa. Kirkkaat ja himmeät kohdat vuorottelevat varjostimella. Kuvassa vasemmalla aallot kumoavat toisensa ja oikealla vahvistavat toisiaan varjostimelle saapuessaan.

Diffraktio voidaan selittää siten, että etenevän aaltorintaman jokainen piste toimii uutena pistemäisenä aaltolähteenä. Veden aalloille tämä on konkreettisemmin ymmärrettävissä: värähtelevät vesimolekyylit vuorovaikuttavat joka suunnassa läheisten molekyylien kanssa saaden ne värähtelemään. Sama ajatusmalli ennustaa oikein myös valon diffraktiokuvion. Raon jokaisesta kohdasta lähtee valoaaltoja joka suuntaan, ja nämä interferoivat varjostimen eri kohdissa vahvistavasti tai heikentävästi.