Światło jest fala elektromagnetyczną. Fale świetlne polegają na rozchodzeniu się w postaci drgań pola elektrycznego i sprzężonego z nim nierozdzielnie pola magnetycznego. Dyfrakcja, interferencja i polaryzacja wynikają właśnie z falowej natury światła. Przy superpozycji fal świetlnych chodzi o dodawanie wektorów świetlnych fal składowych. Natężenie tych pól opisują dwa wektory: elektryczny i prostopadły do niego wektor magnetyczny. Natężenie pola elektrycznego fali określone jest równaniem:

.

Zasada Huyghensa głosi, że każdy element powierzchni do którego doszła fala, można uważać za źródło nowych fal - fal cząstkowych. Zastosować można także prawa odbicia i załamania ujęte w zasadę Fermata która orzeka, że rzeczywista droga optyczna jaką przebywa promień świetlny pomiędzy dwoma punktami, jest najkrótsza z możliwych. Gdy fale nakładają się na siebie zachodzi zjawisko interferencji. Polega ono na tym, że jeśli w przestrzeni przechodzi kilka fal, to każda z nich rozchodzi się tak jakby inne nie istniały.

Wypadkowe działanie fal uzyskujemy przez geometryczne zsumowanie działań fal poszczególnych Uginanie się światła polega na tym, że gdy natrafia ono na bardzo małe przeszkody albo przechodzi przez niewielkie otwory czy szczeliny, wówczas występuje wyraźne odchylenie od prostoliniowości rozchodzenia się światła , co ujawnia się w występowaniu charakterystycznego rozmycia na granicy cienia i światła i pojawieniu się ciemnych i jasnych lub też barwnych prążków na granicy cienia. Wyjaśnienie tego zjawiska podał Fresnel opierając się na zasadzie Huyghensa. Uzupełnił on zasadę uwzględniając interferencję elementarnych fal Huyghensa wychodzących z różnych punktów czoła fali.

Siatka dyfrakcyjna to układ n równoległych do siebie szczelin rozmieszczonych w równych odstępach. Na siatkę rzucamy prostopadle wiązkę promieni równoległych i obserwujemy obraz dyfrakcyjny. Widać będzie na nim charakterystyczne prążki dyfrakcyjne. Odpowiadają one odpowiednim kątom ugięcia, dla których odpowiadające sobie promienie pochodzące z sąsiednich szczelin wzmacniają cię nawzajem lub też wygaszają.

Różnica dróg promieni wychodzących z dwóch sąsiednich szczelin wynosi dsinα, gdzie α - kąt ugięcia. Wzajemne wzmacnianie mamy dla:

d sin a_k = kλ,

gdzie k należy do liczb całkowitych. Dla odpowiedniego k mamy prążki ugięte pierwszego, drugiego, k-tego rzędu. Położenie maksimów zależy od długości fali. Maksima natężenia są bardzo wyraźne, gdyż leżą w kierunkach, w których sumują się działania promieni biegnących ze wszystkich szczelin. Dla maksimum i-tego rzędu, różnica dróg skrajnych promieni wynosi n⋅d⋅sinα­_i, jest więc proporcjonalna do liczby szczelin n. Całkowite wygaszanie następuje dla k-tego minimum gdy:

skąd
.

Dla k=1 otrzymamy pierwsze maksimum. Pomiędzy zerowym i pierwszym maksimum leży n-1 minimów. Pomiędzy nimi leżą maksima wtórne, wywołane wzmacnianiem się promieni pochodzących z mniejszej liczby szczelin. Gdy wzrasta liczba szczelin, w tym samym stosunku rośnie liczba minimów, maksima wtórne stają się coraz słabsze, a maksima główne występują coraz wyraźniej. Powoduje to malenie szerokości maksimum głównego. Jest ona równa odstępowi środka maksimum od środka najbliższego minimum. Położenie maksimum głównego k-tego rzędu wyraża się wzorem:

.

Lasery wysyłają światło o własnościach spełniających wszystkie warunki jakie musi spełniać źródło światła służące do badania dyfrakcji i interferencji. Ne potrzebne w trakcie doświadczenia staja się szczelina oświetlająca i obraz ma większą jasność.

---