Номер 7, страница 224 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

7. При каких условиях дифракция проявляется наиболее отчётливо?

7. Дифракция — это явление огибания волнами препятствий, то есть отклонение от прямолинейного распространения вблизи преград. Наиболее отчётливо это явление проявляется тогда, когда размеры препятствия (или отверстия) соизмеримы с длиной волны.

Математически это условие можно записать как: $$ d \le \lambda $$ где $d$ — характерный размер препятствия или отверстия (например, ширина щели), а $\lambda$ — длина волны.

Рассмотрим это соотношение подробнее:

• Если размеры препятствия значительно больше длины волны ($d \gg \lambda$), то волны распространяются практически прямолинейно, и за препятствием образуется чёткая тень. В этом случае явление дифракции выражено слабо, и с хорошей точностью можно применять законы геометрической оптики.
• Если размеры препятствия сравнимы с длиной волны ($d \approx \lambda$), наблюдается наиболее выраженная дифракционная картина. Волны заметно отклоняются от прямолинейного распространения, огибая препятствие и проникая в область геометрической тени. За препятствием формируется сложная картина чередующихся максимумов и минимумов интенсивности. Именно это условие считают условием наилучшего наблюдения дифракции.
• Если размеры препятствия значительно меньше длины волны ($d \ll \lambda$), то препятствие почти не оказывает влияния на распространение волны, которая его легко огибает. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, такое малое препятствие само становится источником вторичных сферических волн.

Пример из жизни: мы легко слышим звук из-за угла, потому что длина звуковых волн (от десятков сантиметров до нескольких метров) соизмерима с размерами препятствий, таких как дверные проёмы или углы зданий. В то же время, дифракцию света в повседневной жизни мы не замечаем, так как длина волны видимого света очень мала (порядка $400-700$ нанометров, т.е. $4 \cdot 10^{-7} - 7 \cdot 10^{-7}$ м), и для её наблюдения нужны препятствия очень малых размеров (например, узкая щель, тонкая нить или дифракционная решётка).

Ответ: Дифракция проявляется наиболее отчётливо, когда длина волны соизмерима или больше размеров препятствия (или отверстия), на котором происходит дифракция.