Номер 8.57, страница 187 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 8. Волновая оптика. Дифракция света. Дифракционная решётка - номер 8.57, страница 187.

Условие.

8.57. Почему светлые пятна, наблюдаемые в солнечный день на полу тёмного сарая, имеют круглую форму, несмотря на то что небольшие отверстия в крыше сарая, от которых получаются эти пятна, имеют самую разнообразную форму?

Решение.

8.57. Это явление объясняется тем, что каждое небольшое отверстие в крыше работает как камера-обскура. Источником света является Солнце — очень удаленный, но протяженный объект, имеющий форму диска. Свет распространяется прямолинейно.

Лучи, исходящие от каждой точки на поверхности Солнца, проходят через отверстие в крыше и создают на полу крошечное изображение этого отверстия. Поскольку Солнце состоит из бесконечного множества таких точек-источников, на полу создается множество наложенных друг на друга изображений отверстия.

Представим лучи от верхнего края солнечного диска. Пройдя через отверстие, они создадут на полу проекцию отверстия. Лучи от нижнего края Солнца создадут такую же проекцию, но немного смещенную. Аналогично для всех остальных точек на диске Солнца. Совокупность всех этих смещенных и наложенных друг на друга проекций отверстия формирует общее светлое пятно.

Поскольку источник света (Солнце) имеет круглую форму, то и общая форма светового пятна, являющегося его проекцией, будет круглой. Неправильная форма отверстия влияет лишь на резкость и некоторую деформацию краев этого круглого пятна, но не на его общую форму, так как размер изображения Солнца на полу значительно превышает размер проекции самого отверстия.

Таким образом, светлые пятна на полу — это не что иное, как перевернутые изображения Солнца.

Ответ: Светлые пятна являются изображением круглого диска Солнца, которое создается каждым отверстием в крыше по принципу камеры-обскуры. Форма отверстия практически не влияет на форму изображения, а лишь на его резкость, потому что пятно является проекцией источника света, а не самого отверстия.