Номер 1, страница 228 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 6. Электромагнитная природа света. Параграф 55. Дифракция волн. Дифракция света. Вопросы - номер 1, страница 228.

Условие.

1. Какое явление называют дифракцией?

Решение.

1. Какое явление называют дифракцией?

Дифракция (от лат. diffractus — разломанный, преломлённый) — это явление, которое заключается в огибании волнами препятствий или в их проникновении в область геометрической тени. В более широком смысле, дифракция — это любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Это явление свойственно любым волновым процессам, будь то световые волны, звуковые волны, рентгеновские лучи, волны на поверхности воды или даже квантово-механические волны частиц.

Причиной дифракции является интерференция вторичных волн, которые, согласно принципу Гюйгенса–Френеля, излучаются каждой точкой волнового фронта, достигшего препятствия. Когда волна проходит через отверстие или огибает край препятствия, эти вторичные волны распространяются во все стороны, в том числе и в область за препятствием, где по законам геометрической оптики должна быть тень. В результате интерференции этих вторичных волн за препятствием образуется сложная картина распределения интенсивности — дифракционная картина, состоящая из чередующихся светлых и темных полос (для света) или зон повышенной и пониженной амплитуды (для других волн).

Дифракция проявляется наиболее отчётливо, когда размеры препятствия или отверстия ($\text{d}$) сопоставимы с длиной волны ($\lambda$) или меньше неё. Математически это условие можно записать как $d \le \lambda$. Если размеры препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то отклонение от прямолинейного распространения незначительно, и можно с хорошей точностью использовать законы геометрической оптики.

Примерами дифракции являются огибание звуковыми волнами углов зданий (мы можем слышать звук из-за угла, но не видеть его источник); появление радужных цветов на поверхности компакт-диска (CD или DVD), который работает как отражательная дифракционная решётка; расплывчатость изображения звёзд в телескопе, даже при идеальной оптике, из-за дифракции света на оправе объектива (так называемый диск Эйри); прохождение света через узкую щель, приводящее к появлению на экране за щелью не просто светлой полосы, а серии светлых и тёмных полос.

Одним из важнейших устройств, использующих дифракцию, является дифракционная решётка. Она представляет собой совокупность большого числа параллельных штрихов (или щелей), нанесённых на некоторую поверхность. Условие максимумов для дифракционной решётки имеет вид: $d \sin\varphi = m\lambda$, где $\text{d}$ — период решётки, $\varphi$ — угол, под которым наблюдается максимум, $\text{m}$ — целое число, называемое порядком максимума ($m = 0, \pm1, \pm2, \dots$), а $\lambda$ — длина волны.

Ответ: Дифракцией называют совокупность явлений, связанных с отклонением от законов геометрической оптики при распространении волн. В узком смысле, это огибание волнами препятствий, размеры которых сопоставимы с длиной волны. Явление объясняется интерференцией вторичных волн (принцип Гюйгенса–Френеля) и наблюдается для всех видов волн.