ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 6.5: Электромагнитные волны

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо вспомнить определение точечного источника в контексте волновой оптики и электродинамики. Ключевым критерием является соотношение между физическими размерами самого излучателя и длиной волны, которую он испускает. Если размеры пренебрежимо малы по сравнению с длиной волны, то форма и внутренняя структура источника не влияют на характер распространения волн, и его можно считать материальной точкой.

Вычисление (логическое обоснование):

Рассмотрим источник электромагнитного излучения с линейными размерами d и длину волны λ, излучаемую этим источником. Условием применимости модели точечного источника является неравенство:

В этом случае все точки источника находятся практически на одном расстоянии от наблюдателя (или экрана), и разность хода лучей от разных частей источника мала. Следовательно, источник можно заменить одной точкой, из которой расходятся сферические волны. Если же d сравнимо с λ или больше него, то интерференция волн от различных частей источника приводит к сложной диаграмме направленности, и модель точечного источника неприменима.

Проверка и итоговый ответ:

Данное определение согласуется с принципами геометрической и волновой оптики. Например, атом водорода при излучении видимого света (λ≈500 нм) имеет размер порядка 10^-10 м, что удовлетворяет условию dλ. Таким образом, источник называется точечным, если его размеры много меньше длины волны излучения.