Номер 2, страница 132, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 10. Электромагнитная природа света. Параграф 93. Волновые свойства света. Интерференция и дифракция света. Повторим изученное - номер 2, страница 132.

Условие.

• Что такое дифракция механических волн?

Решение.

Дифракция механических волн — это явление, свойственное всем волновым процессам, которое заключается в огибании волнами препятствий. Иными словами, это отклонение волн от прямолинейного распространения, когда они проходят вблизи краев препятствий или через отверстия в них. Это явление наблюдается для всех видов механических волн, таких как звуковые волны, волны на поверхности воды, сейсмические волны.

Суть дифракции можно объяснить с помощью принципа Гюйгенса-Френеля. Согласно этому принципу, каждая точка волнового фронта, достигшего препятствия или отверстия, становится источником вторичных когерентных волн. Эти вторичные волны распространяются во все стороны, в том числе и в область геометрической тени (область за препятствием, куда волна не должна была бы попасть при прямолинейном распространении). В результате интерференции этих вторичных волн и формируется итоговая волновая картина за препятствием, которая и представляет собой явление дифракции.

Дифракция проявляется наиболее заметно, когда размеры препятствия или отверстия ($\text{d}$) сопоставимы с длиной волны ($\lambda$) или меньше неё. Математически это условие можно выразить как $d \le \lambda$. Если размеры препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то волны распространяются практически прямолинейно, и явление дифракции почти незаметно.

Яркими примерами дифракции механических волн являются: 1) Звуковые волны: мы можем слышать звук из-за угла или за зданием, даже если не видим источник звука. Это происходит потому, что звуковые волны (длина которых в слышимом диапазоне составляет от сантиметров до метров) огибают препятствия, сравнимые с их длиной волны. 2) Волны на воде: если наблюдать за волнами, проходящими через узкий проход в волнорезе, можно увидеть, как за проходом волны распространяются не только прямо, но и в стороны, расходясь веером. Это классический пример дифракции.

Таким образом, дифракция является фундаментальным свойством волн, демонстрирующим их отличие от потока частиц, которые движутся прямолинейно и создают резкую тень за препятствием.

Ответ: Дифракция механических волн — это явление огибания механическими волнами (например, звуковыми или волнами на воде) препятствий, встречающихся на их пути. Это отклонение от прямолинейного распространения, которое становится особенно заметным, когда размеры препятствия соизмеримы с длиной волны или меньше её ($d \le \lambda$).