Номер 6, страница 224 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

6. Что называют дифракцией?

Дифракцией (от лат. diffractus — разломанный, преломлённый) называют совокупность явлений, которые наблюдаются при распространении волн в среде с резкими неоднородностями (препятствиями). В более узком и часто используемом смысле под дифракцией понимают явление огибания волнами препятствий. Это явление представляет собой отклонение от законов геометрической оптики, согласно которым волны должны распространяться прямолинейно, образуя за препятствиями резкую тень.

Дифракция является фундаментальным свойством волн и присуща любому виду волнового движения:

• электромагнитным волнам (свет, радиоволны, рентгеновские лучи);
• звуковым волнам;
• волнам на поверхности жидкости;
• квантово-механическим волнам де Бройля (например, дифракция электронов, нейтронов).

Условия наблюдения дифракции: Явление дифракции проявляется наиболее отчётливо, когда размер препятствия (или отверстия) $d$ сопоставим с длиной волны $\lambda$ или меньше её: $d \lesssim \lambda$. Если же размер препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то отклонение от прямолинейного распространения незначительно, и дифракцией можно пренебречь. Именно поэтому мы не наблюдаем дифракцию света в повседневной жизни от крупных предметов (длина волны видимого света очень мала, порядка $400–750$ нм), но легко слышим звук за углом (длина звуковой волны составляет от сантиметров до метров).

Объяснение явления: С точки зрения принципа Гюйгенса–Френеля, каждую точку волнового фронта можно считать источником вторичных сферических волн. Когда волна встречает препятствие, оно перекрывает часть этих источников. Волны от оставшихся источников интерферируют между собой, и в результате этой интерференции волна распространяется не только в первоначальном направлении, но и заходит в область геометрической тени, огибая препятствие. Результатом дифракции света на щели или решётке является дифракционная картина — система чередующихся светлых и тёмных полос (максимумов и минимумов).

Примеры дифракции:

• Радужные переливы цвета на поверхности CD или DVD-диска, вызванные дифракцией белого света на его микроскопической дорожке.
• Возможность слышать звук из-за угла дома.
• Использование дифракционных решёток в спектральных приборах для разложения света в спектр.
• Дифракционный предел, который ограничивает разрешающую способность микроскопов и телескопов.

Ответ: Дифракция — это явление, заключающееся в огибании волнами препятствий, или в более широком смысле — любое отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Явление наиболее выражено, когда размер препятствия сопоставим с длиной волны.