Дифракція хвиль. Принцип Гюйгенса-Френеля. Приклади дифракції хвиль

Явище дифракції хвиль – це один з ефектів, який відображає хвильову природу світла. Саме для світлових хвиль на початку XIX століття воно було виявлено. У цій статті розглянемо, що являє собою це явище, як його описують математично, і де воно знаходить застосування.

Явище дифракції хвиль

Як відомо, будь-яка хвиля, будь то світло, звук або обурення на поверхні води, в гомогенної середовищі поширюється вздовж прямої траєкторії.

Уявімо собі хвильовий фронт, який має плоску поверхню і рухається в певному напрямку. Що буде, якщо на шляху цього фронту виникне перешкода? Перешкодою може служити що завгодно (камінь, будівля, вузька щілина і так далі). Виявляється, що після проходження перешкоди хвильовий фронт вже не буде плоским, а прийме більш складну форму. Так, у разі маленького круглого отвору фронт хвилі, пройшовши через нього, стає сферичною.

Явище зміни напрямку розповсюдження хвилі, коли вона зустрічає на своєму шляху перешкоду, отримало назву дифракції (diffractus з латинського означає “зламаний”).

Результатом цього явища є те, що хвиля проникає в простір за перешкодою, куди вона б ніколи не потрапила при прямолінійному русі.

Приклад дифракції хвиль на березі моря показаний на малюнку нижче.

Дивіться також:  Коли відзначають Міжнародний день охорони озонового шару землі?