Номер 6, страница 78 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

6. При выполнении какого условия хорошо наблюдается явление дифракции в электромагнитной волне?

При выполнении какого условия хорошо наблюдается явление дифракции в электромагнитной волне?

Решение

Дифракция — это явление, при котором волны, включая электромагнитные, огибают препятствия. Это явление заключается в отклонении от прямолинейного распространения волн, когда они проходят через узкие отверстия или вблизи краев препятствий.

Для того чтобы явление дифракции было хорошо заметно, необходимо, чтобы длина волны $\lambda$ была сопоставима по порядку величины с характерным размером препятствия или отверстия $\text{d}$, или превышала его. Математически это условие записывается как:

$\lambda \ge d$

Рассмотрим несколько случаев:

• Если размер препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то волны распространяются практически по прямой. Дифракционные эффекты очень слабы и почти незаметны. В этом случае можно применять законы геометрической оптики (например, свет от лампы, проходящий через дверной проем, создает резкую тень).

• Если длина волны соизмерима с размером препятствия ($\lambda \approx d$), дифракция проявляется наиболее отчетливо. Волны заметно отклоняются от прямолинейного пути и проникают в область геометрической тени за препятствием.

• Если длина волны больше размера препятствия ($\lambda > d$), дифракция также сильно выражена, волна легко огибает такое препятствие.

Например, длинные радиоволны (с длиной волны в сотни метров) легко дифрагируют на зданиях, холмах и других крупных объектах. В то же время видимый свет (с длиной волны 400–700 нанометров) на тех же объектах практически не дифрагирует, поэтому мы видим четкие тени от зданий.

Ответ: Явление дифракции хорошо наблюдается, когда длина электромагнитной волны $\lambda$ соизмерима с размерами препятствия $\text{d}$ или превышает их ($\lambda \ge d$).