在物理学中，单缝衍射是一种常见的光学现象，它描述了当光线通过一个狭窄的缝隙时，会发生弯曲并形成一系列明暗相间的条纹的现象。这种现象最早由托马斯·杨在19世纪初提出，并为波动理论奠定了基础。

当一束平行光照射到一个宽度远小于波长的狭缝上时，由于光的波动性，光波会在狭缝后方的空间内发生干涉。这种干涉导致某些方向上的光强度增强，而另一些方向上的光强度减弱，从而形成了观察者眼中可见的衍射图案。

在实验装置中，通常使用激光作为光源，因为它具有良好的相干性和单一波长特性。将激光束对准一个细小的狭缝，然后在狭缝后放置一块屏幕用于捕捉衍射图样。屏幕上会出现中央亮条纹，以及两侧对称分布的次级亮条纹和暗条纹。

根据菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式，可以计算出任意点处的光强分布。这个公式考虑了所有可能路径上到达该点的光波叠加效果。对于单缝衍射来说，其数学表达式相对简单，但仍然能够准确预测实际观测结果。

值得注意的是，在某些特定条件下，如当入射角变化或者改变光源频率时，单缝衍射模式也会随之改变。此外，如果将多个狭缝组合起来，则会产生更复杂的多缝衍射效应，这正是现代光栅技术的基础之一。

总之，单缝衍射不仅展示了光作为波动的本质属性，同时也为我们提供了研究其他类型物质波（如电子或原子）行为的重要工具。通过对这一基本物理过程的研究，科学家们能够更好地理解自然界中的各种波动物理现象。