Почему нельзя получить геометрически( световой) луч, уменьшая до нуля ширину щели ?

Физика | 10 - 11 классы

Почему нельзя получить геометрически( световой) луч, уменьшая до нуля ширину щели ?

Ответить на вопрос
Ответы (1)
Pivtorapavlosa 22 мар. 2021 г., 09:35:32

Потому же, почему нельзя получить «луч» волн на поверхности воды, выходящих из узкой щели.

Всё дело в волновой природе света.

Каждая последующая точка распространяющейся волны формируется всеми предыдущими точками.

Представим невообразимо огромное прямоугольное спортивное поле, на котором стоят рядами миллионы людей с ракетками.

По команде ряд на одной стороне поля начинает подавать теннисные мячи, так что мячи летят под всякими разными углами в следующие ряды.

Каждый, кто ловит прилетающий к нему мяч – подаёт его дальше.

И т. д.

И т. п.

Примерно так же распространяется и свет и любая волна.

Правда в случае с волной – происходящие процессы несколько более регулярны, т.

Е. менее случайны, а значит, более предсказуемы с точки зрения геометрии и поддаются непосредственному математическому описанию, хотя и довольно сложному.

Если же опять вернуться к сравнению со спортивным полем, то самое необычное развитие всего этого процесса можно обнаружить у его продольных сторон.

Поскольку мячи подаются под всеми возможными углами, то хоть в середине поля эти разные направления и будут взаимно компенсироваться – по краям часть мячей будет отклоняться от поля и улетать на «трибуны».

Если поле достаточно широкое, то центральная часть этого псевдо - волнового процесса доберётся с небольшой потерей на краях до противоположной стороны стадиона.

Но часть процесса разойдётся (отщепится или дифрагирует), расходясь от продольных сторон спортивного поля в виде «потерянных» мячей.

Если сделать такое спортивное поле достаточно узким (рядами по 5–10 человек), то через несколько перекидываний, или через несколько десятков перекидываний – большая часть мячей уйдёт за края процесса – луч расщепится.

Если взять снова очень - очень широкое поле (км в ширину) и позволять процессу развиваться, как раньше, но сделать одно нововведение : построить стену попрёк процесса с узкими воротами посредине (в 1–2 человека), то, дойдя до стены по большей части её протяжённости – мячи просто отразятся.

Отразится и весь процесс и всё пойдёт в обратную сторону.

А вот те мячи, которые пролетят под всякими разными углами в узкие ворота – будут пойманы небольшим числом участников, и процесс будет развиваться уже не в форме луча, а в форме звёздочки (вспышки или куста) с центром - точкой, расположенной в месте положения ворот установленной стены.

Таким образом, ясно, что после прохождения щели, размер которой сопоставим с размером элементов волны – волновой процесс начинает развиваться кустообразно, как будто от нового точечного источника.

В волновой теории такое обновления точки геометрического расхождения лучей называют – дифракцией (ди – вторичное, фракция – отщепление).

В любом волновом процессе, где щель, которую проходит волна, сравнима с длиной волны – волна, начиная с этого места, ведёт себя так, как будто щель – её точечный источник.

А значит, если мы начнём сужать и сужать щель для спараллеливания луча, то в тот момент, когда щель достигнет ширины, равной длине волны света – свет вопреки ожиданиям, начнём не спараллеливаться, а расходиться, испытывая дифракцию.

Для видимого света это размер порядка 0.

5–1 микрометра или 1 / 2000–1 / 1000 мм.

RBWZ2 9 янв. 2021 г., 13:45:35 | 5 - 9 классы

На каком рисунке угол падения светового луча обозначен неправильно?

На каком рисунке угол падения светового луча обозначен неправильно?

Как изменяется угол отражения светового луча, если его угол падения увеличивается?

ПОМОГИТЕ ПЛИЗ!

Dushexvatova 16 янв. 2021 г., 20:35:49 | 1 - 4 классы

Что такое обратимость световых лучей?

Что такое обратимость световых лучей.

KapralLevi1 1 мар. 2021 г., 10:09:50 | 5 - 9 классы

Световой луч падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом 30 к её поверхности?

Световой луч падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом 30 к её поверхности.

Чему равна толщина пластинки, если после прохождения через нее световой луч смещается на 6 мм?

Familnikova 5 мая 2021 г., 19:42:43 | 10 - 11 классы

Какое расстояние пройдет световой луч в стекле за 0, 06 с ?

Какое расстояние пройдет световой луч в стекле за 0, 06 с ?

Zzzzzzzzzzzzzzzzzza 18 мар. 2021 г., 06:19:17 | 5 - 9 классы

Выйдет ли световой луч из воды в воздух если угол падения луча равен 40 градусов?

Выйдет ли световой луч из воды в воздух если угол падения луча равен 40 градусов?

Katya12334 20 дек. 2021 г., 22:46:00 | 10 - 11 классы

ОЧЕНЬ СРОЧНО?

ОЧЕНЬ СРОЧНО!

Период дифракционной решетки равен 1, 5 мкм.

Чему равна ширина прозрачных щелей, если она в два раза больше ширины непрозрачных промежутков между щелями?

Рудик512 19 сент. 2021 г., 22:11:25 | 10 - 11 классы

Каким должен быть угол падения светового луча, чтобы отраженный луч составлял с падающим лучом угол 50?

Каким должен быть угол падения светового луча, чтобы отраженный луч составлял с падающим лучом угол 50.

Елогшшгш 12 сент. 2021 г., 14:41:56 | 5 - 9 классы

Какой угол называют углом падения светового луча ?

Какой угол называют углом падения светового луча ?

Углом отражения?

Belova969 22 сент. 2021 г., 05:31:12 | 5 - 9 классы

Почему световые лучи, идущие от предмета, должно быть сфокусирована на сетчатке глаза?

Почему световые лучи, идущие от предмета, должно быть сфокусирована на сетчатке глаза?

Sterpu00 12 мая 2021 г., 04:16:49 | 5 - 9 классы

В чем отличие светового луча от светового пучка?

В чем отличие светового луча от светового пучка?

Вопрос Почему нельзя получить геометрически( световой) луч, уменьшая до нуля ширину щели ?, расположенный на этой странице сайта, относится к категории Физика и соответствует программе для 10 - 11 классов. Если ответ не удовлетворяет в полной мере, найдите с помощью автоматического поиска похожие вопросы, из этой же категории, или сформулируйте вопрос по-своему. Для этого ключевые фразы введите в строку поиска, нажав на кнопку, расположенную вверху страницы. Воспользуйтесь также подсказками посетителей, оставившими комментарии под вопросом.