當超聲波遇到外形比較尖銳的反射體時(實際情況中大多數缺陷都屬于這類反射體)，過去針對聲波與球體或有限大小的圓柱體之間的衍射問題發展出的研究方法變得不再適用。為此，Keller提出了一種電磁波衍射原理，對其進行適當的修正有望能夠解決二維孔隙或任意形狀反射體的衍射問題。

幾何衍射理論假定當聲波遇到邊界時，除了反射、折射和透射波之外，還存在衍射波。入射波和衍射波與邊界的夾角相同，且分別位于入射點處邊界法平面的兩側。一束入射波可以產生無限多個衍射波，這些衍射波的軸線均與入射點處缺陷邊界的法線方向相同。進一步假定這些衍射波的幅度和相位之間存在內在聯系，各束衍射波幅度的變化可以通過能量守恒定律確定。入射波的波場強度可以表達為如下形式 :

式中， 和 是入射波初始點處的幅度和相位； 和 是波前的曲率半徑；k為波數；s是聲波傳播的距離。假定衍射波的能量場正比于入射波的能量場，并引入衍射系數表示這種比例關系。當平面標量波在半無限大平面上發生衍射時，可以得到衍射波的確定解。對該確定解進行漸近展開就可以求得衍射系數。然后，將上述求解結果同按照幾何原理求解所得的結果進行比較。任意點處衍射波的能量場強度可以用如下形式表示:

式中，a表示衍射體(縫)的半徑; β是入射波與缺陷邊界入射點處法線的夾角;是β沿弧長方向的導數; 是衍射波與缺陷邊界入射點處法線的夾角;是入射角；s是入射點到探頭之間的距離; a是衍射角。圖6-14所示為衍射模型的示意圖。在某一給定點處的總衍射場等于該點所有波場的疊加。

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