Номер 15, страница 112 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

X. Электромагнитная природа света. Выполняем тест - номер 15, страница 112.

Условие.

15. Если на пути волн установить экран со щелью, размеры которой велики по сравнению с длиной волны, то волны:

1) проходят сквозь щель, при этом изменяется их форма

2) проходят сквозь щель, при этом изменяется направление их распространения

3) не могут пройти сквозь щель

4) проходят сквозь щель, практически не меняя своей формы и направления распространения

Решение.

Решение

Данный вопрос относится к явлению дифракции волн. Дифракция — это явление, при котором волны огибают препятствия или проходят через отверстия, отклоняясь от прямолинейного распространения. Характер дифракции зависит от соотношения между размером препятствия (или щели) $\text{d}$ и длиной волны $\lambda$.

Существуют два предельных случая:

1. Если размер щели сопоставим с длиной волны или меньше ее ($d \le \lambda$), то дифракция выражена ярко. Волны, проходя через щель, значительно изменяют направление своего распространения, распространяясь во все стороны за щелью (становятся, например, цилиндрическими, если щель прямолинейная). В этом случае изменяется и форма, и направление распространения волны.

2. Если размер щели значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), как указано в условии задачи, то явление дифракции практически незаметно. Волны проходят сквозь щель, распространяясь почти прямолинейно. Отклонение от прямолинейного распространения наблюдается лишь на самых краях щели, но в целом волна сохраняет свою форму и направление. Этот случай описывается законами геометрической оптики.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

1) проходят сквозь щель, при этом изменяется их форма - Неверно. Форма волны практически не меняется, так как дифракционные эффекты слабы.

2) проходят сквозь щель, при этом изменяется направление их распространения - Неверно. Направление распространения основной части волнового фронта не изменяется.

3) не могут пройти сквозь щель - Неверно. Волны пройдут через любое отверстие.

4) проходят сквозь щель, практически не меняя своей формы и направления распространения - Верно. Поскольку размеры щели велики по сравнению с длиной волны, дифракционные эффекты пренебрежимо малы, и волны распространяются прямолинейно.

Ответ: 4