Номер 4, страница 153 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 43. Дифракция света. Глава 5. Волновые свойства света - номер 4, страница 153.

4. В чём проявляется дифракция?

В чём проявляется дифракция?

Дифракция — это явление, которое проявляется в отклонении волн от прямолинейного распространения при их прохождении вблизи препятствий. По сути, это способность волн огибать препятствия. Если бы волны (например, свет) распространялись строго прямолинейно, то за любым непрозрачным объектом образовывалась бы резкая тень. Однако из-за дифракции волны проникают в область этой так называемой геометрической тени.

Основные проявления дифракции включают:

1. Огибание препятствий: Волны не создают резкой тени за препятствием, а частично заходят в область тени. Это наиболее заметно для звуковых волн: мы можем слышать звук из-за угла, даже не видя его источник. Это происходит потому, что длина звуковых волн (десятки сантиметров или метры) сопоставима с размерами препятствий (например, дверной проём, угол здания).

2. Расширение пучка волн: При прохождении через узкое отверстие или щель пучок волн расширяется. Чем уже отверстие по сравнению с длиной волны, тем сильнее расширяется пучок.

3. Возникновение дифракционной картины: При прохождении когерентных волн (например, света от лазера) через малое препятствие или отверстие на экране, расположенном за ними, наблюдается не просто размытое пятно, а сложный узор из чередующихся максимумов и минимумов интенсивности — дифракционная картина. Этот узор возникает в результате интерференции вторичных волн, которые, согласно принципу Гюйгенса-Френеля, излучаются каждой точкой волнового фронта, дошедшего до препятствия.

Условие, при котором дифракция наблюдается наиболее отчётливо, заключается в том, что размеры препятствия или отверстия $d$ должны быть соизмеримы с длиной волны $\lambda$ или меньше неё: $d \lesssim \lambda$. Для света, длина волны которого очень мала (около $0.5$ мкм), дифракция заметна только на очень малых препятствиях.

Ответ: Дифракция проявляется в огибании волнами препятствий и их проникновении в область геометрической тени. Это явление приводит к перераспределению интенсивности волн в пространстве и возникновению дифракционной картины — узора из чередующихся максимумов и минимумов.