Номер 4, страница 178, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Гуляяв парке, мы наслаждаемсяпением птиц, совсем не задумываясьнад тем, что деревья являются преградой для звуковых волн, а световые волны не могут обойти деревья. Почему?

4. Это явление связано с физическим свойством волн, которое называется дифракцией. Дифракция — это способность волн огибать препятствия. Эффект дифракции проявляется заметно только в том случае, если размеры препятствия сопоставимы с длиной волны или меньше её.

Рассмотрим звуковые и световые волны:

1. Звуковые волны. Длина волны звука, воспринимаемого человеческим ухом, находится в диапазоне от нескольких сантиметров до десятков метров. Например, для частоты пения птиц около 1000 Гц, длина звуковой волны в воздухе составляет примерно 34 см ($ \lambda = v/f $, где $v \approx 343$ м/с). Размеры деревьев (стволы, крупные ветви) сопоставимы с этими значениями. Поэтому звуковые волны эффективно огибают деревья, и мы можем слышать пение птиц, даже если они скрыты за листвой или стволами.

2. Световые волны. Видимый свет представляет собой электромагнитные волны с очень короткой длиной волны — от 400 до 700 нанометров ($4 \times 10^{-7}$ м до $7 \times 10^{-7}$ м). Эти длины волн на много порядков меньше размеров деревьев. Из-за этого дифракция света на таком крупном препятствии, как дерево, практически незаметна. Свет распространяется прямолинейно и не может "завернуть" за дерево. В результате за деревом образуется чёткая тень.

Ответ: Мы слышим пение птиц за деревьями, потому что длина звуковых волн сопоставима с размерами деревьев, что позволяет звуку дифрагировать (огибать) препятствия. Мы не видим источник света за деревом, так как длина световых волн ничтожно мала по сравнению с размерами дерева, и свет распространяется практически прямолинейно, не огибая его и создавая тень.