Номер 4, страница 136, 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. Вопросы и задания - номер 4, страница 136.

Условие.

4. Почему дифракцию света наблюдать труднее, чем дифракцию механических волн?

Решение.

Дифракцию света наблюдать труднее, чем дифракцию механических волн, из-за существенной разницы в их длинах волн.

Явление дифракции, то есть огибание волнами препятствий, проявляется наиболее отчётливо, когда размер препятствия или отверстия ($\text{d}$) сопоставим с длиной волны ($\lambda$) или меньше неё. Условие для заметной дифракции: $d \le \lambda$.

1. Длина волны света. Видимый свет представляет собой электромагнитные волны с очень короткой длиной волны, находящейся в диапазоне от 400 до 700 нанометров (от $4 \cdot 10^{-7}$ м до $7 \cdot 10^{-7}$ м). Чтобы наблюдать дифракцию света, необходимы препятствия или отверстия чрезвычайно малых размеров, соизмеримые с этими значениями. В повседневной жизни такие объекты встречаются редко, поэтому мы обычно наблюдаем прямолинейное распространение света. Свет не огибает углы зданий или другие крупные предметы.

2. Длина механических волн. Механические волны, такие как звуковые волны или волны на поверхности воды, имеют значительно большую длину волны. Например, длина звуковой волны в воздухе для частот человеческой речи составляет от десятков сантиметров до нескольких метров. Размеры препятствий в окружающей нас среде (например, дверные проёмы, углы домов, деревья) как раз сопоставимы с длинами звуковых волн. По этой причине мы легко можем слышать звук из-за угла, даже если не видим источник звука – звуковые волны эффективно дифрагируют на этих препятствиях.

Таким образом, основная причина, по которой дифракцию света наблюдать сложнее, заключается в его очень малой длине волны, требующей для своего наблюдения специальных условий и очень малых препятствий.

Ответ: Дифракцию света наблюдать труднее, потому что длина световой волны чрезвычайно мала (порядка $10^{-7}$ м). Явление дифракции становится заметным лишь тогда, когда размеры препятствий сопоставимы с длиной волны. В повседневной жизни мы имеем дело с объектами, размеры которых во много раз превышают длину световой волны, но часто сопоставимы с длинами механических волн (например, звуковых), чью дифракцию мы наблюдаем постоянно.