Дифрация звука (ДЗ) – отклонение распространения звука от законов геометрической акустики, обусловленное его волновой природой. Результаты ДЗ – расхождение ультразвуковых пучков при удалении от излучателя или после прохождения через отверстие в экране, загибание звуковых волн в область тени позади препятствий, малых по сравнению с длиной звуковой волны  и.т.п. Звуковые поля, создаваемые дифракцией исходной волны на препятствиях в среде, на неоднородностях самой среды и ее границ, называются рассеянными полями.

Дифракция анализируется с помощью принципа Гюйгенса. Для выяснения его рассмотрим известную нам форму волнового фронта в какой-либо момент времени t. Каждую точку начального волнового фронта можно рассматривать как источник элементарной сферической волны, распространяющейся за промежуток времени Dt на расстояние vDt. Огибающая всех этих элементарных сферических волновых фронтов и будет волновым фронтом в момент времени t+Dt. Принцип Гюйгенса позволяет определять форму волнового фронта на протяжении всего процесса распространения. Из него следует также, что плоские и сферические волны сохраняют свою геометрию в процессе распространения при условии, что среда однородна.

Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей. Наиболее сильно они проявляются при размерах неоднородностей сравнимых с длиной волны. Введем волновой параметр , где D – поперечный размер объекта, r- расстояние от точки наблюдения до этого объекта. При P << 1 («ближняя зона») в поле внутри плоского звукового пучка выполняются законы геометрической акустики, а дифракционные эффекты выражаются только в размывании границ пучка. По мере удаления от излучателя дифракционные эффекты усиливаются, и при P ~ 1 звуковое поле представляет собой сложную интерференционную картину. При P>>1 («дальняя зона»), пучок превращается в сферически расходящуюся волну. 
Рассмотрим дифракцию плоской звуковой волны, падающей на плоский экран с отверстием. Если длина волны  и диаметр отверстия D примерно одинаковы или >> D, то волновой фронт выходящей волны будет сферическим, а волна достигнет всех точек за экраном. Если же  несколько меньше D, то выходящая волна будет распространяться преимущественно в прямом направлении. И наконец, если << D, то вся ее энергия будет распространяться по прямой. Эти случаи показаны на рис.1.

 

Аналогично происходит размывание пучка позади препятствия, с размерами ~ и меньше: в области P~1 звуковая тень практически не образуется, происходит огибание препятствия. 

Явление учитывается в архитектурной акустике. Так, например, иногда стены здания покрывают выступами с размерами порядка длины волны звука (на частоте 100 Гц длина волны в воздухе около 3,5 м). При этом звук, падая на стены, рассеивается во всех направлениях. В архитектурной акустике это явление называется диффузией звука.

Дифракция волны наблюдается независимо от природы волны и может проявляться:

• в преобразовании её пространственной структуры. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волной препятствия, в других случаях – как расширение угла распространения волнового пучка или отклонение волнового пучка в определенном направлении;

• в разложении волны по её частотному спектру;

• в преобразовании поляризации волны;

• в изменении фазовой структуры волны.

Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды либо неоднородностей структуры самой волны. Наиболее сильно они проявляются при размерах неоднородностей сравнимых с длиной волны. При размерах неоднородностей существенно превышающих длину волны (на 3–4 порядка и более), явлением дифракции, как правило, можно пренебречь. В последнем случае распространение волны с высокой степенью точности описывается законами геометрической оптики. С другой стороны, если размер неоднородностей среды много меньше длины волны, то в таком случае вместо дифракции часто говорят о явлении рассеяния волны.

 

Поэтому дифракция при распространении звуковых волн играет очень важную роль. Если длина звуковой волны становится малой по сравнению с размерами препятствий, загибание все менее заметно. Мы можем говорить тогда о звуковых лучах и считать распространение звука прямолинейным. В этом случае за препятствием имеется резко очерченная область звуковой тени (рисунок 1), и можно считать, что звук распространяется по чисто геометрическим законам, В акустике с таким случаем особенно часто приходится встречаться, когда длины звуковых волн малы, т. е. па высоких ультразвуковых частотах.