Номер 1, страница 147, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

1. Какое явление называется дифракцией света? На основе каких принципов можно объяснить явление дифракции?

Дифракция света — это совокупность явлений, которые наблюдаются при распространении света в среде с резкими неоднородностями (например, вблизи краев препятствий или через малые отверстия) и связаны с отклонением от законов геометрической оптики. По сути, дифракция представляет собой явление огибания световыми волнами препятствий и проникновения света в область геометрической тени. Это волновое свойство света проявляется наиболее отчётливо, когда размеры препятствий или отверстий сопоставимы с длиной световой волны ($λ$). В результате дифракции вместо чёткой тени за препятствием формируется сложная интерференционная картина, состоящая из чередующихся светлых и тёмных полос (дифракционных максимумов и минимумов).

Явление дифракции объясняется на основе принципа Гюйгенса–Френеля. Этот принцип является комбинацией двух положений:

1. Принцип Гюйгенса утверждает, что каждая точка волнового фронта, до которой дошло световое колебание, сама становится источником вторичных сферических волн. Новое положение волнового фронта в последующий момент времени представляет собой огибающую поверхность всех этих вторичных волн.

2. Дополнение Френеля заключается в том, что все эти вторичные волны когерентны, то есть имеют постоянную разность фаз и одинаковую частоту. Следовательно, они способны интерферировать друг с другом. Наблюдаемая в любой точке пространства амплитуда световой волны является результатом суперпозиции (интерференции) всех вторичных волн, приходящих в эту точку.

Таким образом, когда свет проходит через отверстие или огибает препятствие, только часть исходного волнового фронта продолжает распространяться. Каждая точка этой части фронта испускает вторичные волны во все стороны, в том числе и в область, которая с точки зрения геометрической оптики должна быть в тени. Интерференция этих вторичных волн и создаёт наблюдаемую дифракционную картину.

Ответ: Дифракцией света называют явление огибания световыми волнами препятствий, что приводит к отклонению света от прямолинейного распространения. Это явление объясняется на основе принципа Гюйгенса–Френеля, согласно которому каждая точка волнового фронта является источником вторичных когерентных волн, которые, интерферируя между собой, создают наблюдаемую дифракционную картину.