Номер 10, страница 173 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Световые волны. Параграф 33. Прямолинейное распространение света. Принцип Гюйгенса. Вопросы - номер 10, страница 173.

Условие.

10. В каком случае волновые поверхности представляют собой плоскости?

Решение.

Решение

Волновая поверхность (или волновой фронт) — это геометрическое место точек, в которых фаза колебаний волны одинакова. Форма волновой поверхности зависит от типа источника волн и свойств среды распространения.

Волновые поверхности представляют собой плоскости в случае так называемой плоской волны. Плоская волна — это модель, в которой волновые фронты являются бесконечными параллельными плоскостями, перпендикулярными направлению распространения волны.

Такая ситуация реализуется или может быть принята с высокой степенью точности в следующих случаях:

1. Источник волн находится на очень большом расстоянии от наблюдателя. Любой небольшой участок сферической волны, исходящей от точечного источника, на большом расстоянии $\text{r}$ от него можно считать плоским. Кривизна сферического фронта обратно пропорциональна расстоянию, и при $r \to \infty$ она стремится к нулю. Классическим примером являются электромагнитные волны от Солнца или далёких звёзд, которые достигают Земли. Их волновые фронты можно считать плоскими.

2. Волны генерируются источником, представляющим собой бесконечную плоскость, все точки которой совершают колебания в одной и той же фазе. В этом идеализированном случае волны распространяются перпендикулярно этой плоскости, и их волновые фронты являются плоскостями, параллельными источнику.

3. Волны проходят через специальную оптическую систему. Например, если поместить точечный источник света в фокус собирающей линзы, то после прохождения через линзу лучи света станут параллельными, а волновой фронт — плоским.

Ответ:

Волновые поверхности представляют собой плоскости, когда волна является плоской. Это происходит, если источник волн находится на очень большом расстоянии от точки наблюдения, либо если волна создаётся плоским источником, либо формируется специальными оптическими системами (например, линзой).