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衍射（英語：diffraction）是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現(xiàn)象。

在經(jīng)典物理學(xué)中，波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物后會發(fā)生不同程度的彎散傳播。假設(shè)將一個障礙物置放在光源和觀察屏之間，則會有光亮區(qū)域與陰晦區(qū)域出現(xiàn)于觀察屏，而且這些區(qū)域的邊界并不銳利，是一種明暗相間的復(fù)雜圖樣。這現(xiàn)象稱為衍射，當波在其傳播路徑上遇到障礙物時，都有可能發(fā)生這種現(xiàn)象。除此之外，當光波穿過折射率不均勻的介質(zhì)時，或當聲波穿過聲阻抗（acoustic impedance）不均勻的介質(zhì)時，也會發(fā)生類似的效應(yīng)。在一定條件下，不僅水波、光波能夠產(chǎn)生肉眼可見的衍射現(xiàn)象，其他類型的電磁波（例如X射線和無線電波等）也能夠發(fā)生衍射。由于原子尺度的實際物體具有類似波的性質(zhì)，它們也會表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，可以通過量子力學(xué)進行研究其性質(zhì)。

在適當情況下，任何波都具有衍射的固有性質(zhì)。然而，不同情況中波發(fā)生衍射的程度有所不同。如果障礙物具有多個密集分布的孔隙，就會造成較為復(fù)雜的衍射強度分布圖樣。這是因為波的不同部分以不同的路徑傳播到觀察者的位置，發(fā)生波疊加而形成的現(xiàn)象。

衍射的形式論還可以用來描述有限波（量度為有限尺寸的波）在自由空間的傳播情況。例如，激光束的發(fā)散性質(zhì)、雷達天線的波束形狀以及超聲波傳感器的視野范圍都可以利用衍射方程來加以分析。