Номер 1, страница 105 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Какое явление называется дифракцией? При каких условиях оно наблюдается?

1. Дифракция — это явление, заключающееся в отклонении волн от прямолинейного распространения при их прохождении вблизи препятствий. Фактически, это способность волн огибать препятствия. Дифракция является одним из фундаментальных свойств волн и наблюдается для всех видов волн: звуковых, световых, рентгеновских, волн на поверхности воды и т.д. В результате дифракции волна проникает в область геометрической тени.

Условие наблюдения дифракции заключается в том, что явление становится заметным, когда размеры препятствия или отверстия ($\text{d}$) сравнимы по порядку величины с длиной волны ($\lambda$) или меньше нее. Математически это условие записывается как:

$d \le \lambda$

Если размеры препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то волны распространяются практически прямолинейно (согласно законам геометрической оптики), и дифракционные эффекты пренебрежимо малы.

Ответ: Дифракцией называется явление огибания волнами препятствий. Оно отчетливо наблюдается при условии, что размеры препятствия соизмеримы с длиной волны или меньше ее ($d \le \lambda$).

2. Период дифракционной решетки (или постоянная решетки) — это расстояние между центрами двух соседних однотипных элементов решетки, например, между центрами двух соседних щелей. Период решетки обычно обозначается буквой $\text{d}$.

Рассчитать период дифракционной решетки можно двумя основными способами, в зависимости от имеющихся данных:

1. Если известна общая длина $\text{L}$ заштрихованной части решетки и общее число штрихов (щелей) $\text{N}$ на этой длине, то период находится как отношение длины к числу штрихов:

$d = \frac{L}{N}$

Например, если на длине $L = 1 \text{ см}$ нанесено $N = 1000$ штрихов, то период $d = \frac{1 \text{ см}}{1000} = 0.001 \text{ см} = 10 \text{ мкм}$.

2. Часто в характеристиках дифракционной решетки указывается обратная величина — число штрихов $\text{n}$, приходящееся на единицу длины (например, штрихов на 1 мм). В этом случае период решетки можно рассчитать как величину, обратную $\text{n}$:

$d = \frac{1}{n}$

Например, если решетка имеет $n = 500 \text{ штрихов/мм}$, то ее период $d = \frac{1}{500} \frac{\text{мм}}{\text{штрих}} = 0.002 \text{ мм} = 2 \cdot 10^{-6} \text{ м}$.

Ответ: Период дифракционной решетки $\text{d}$ можно рассчитать по формуле $d = \frac{L}{N}$, где $\text{L}$ — длина участка решетки, а $\text{N}$ — число штрихов на этом участке. Либо по формуле $d = \frac{1}{n}$, где $\text{n}$ — известное число штрихов на единицу длины.