ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p160.1: Поглощение. Отражение. Преломление. Интерференция. Дифракция

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо систематизировать знания о природе электромагнитных волн (ЭМВ), полученные в курсе физики. Мы выделим фундаментальные свойства, общие для всех видов излучения (от радиоволн до гамма-лучей), и разделим их на группы: геометрические явления, волновые эффекты и энергетические характеристики.

Вычисление и обоснование:

1. Распространение в вакууме. В отличие от механических волн, ЭМВ не требуют упругой среды. Скорость распространения в вакууме постоянна и равна c≈3·10⁸ м/с.

2. Трансверсальность (поперечность). Колебания векторов напряженности электрического поля E и магнитной индукции B происходят перпендикулярно направлению распространения волны и друг другу. Это свойство позволяет наблюдать явление поляризации.

3. Явления отражения и преломления. При переходе границы двух сред с разными показателями преломления n₁ и n₂ луч меняет направление согласно закону Снеллиуса: n₁sinα=n₂sinβ

4. Дифракция и интерференция. Эти явления подтверждают волновую природу света. Интерференция — сложение когерентных волн, приводящее к усилению или ослаблению интенсивности. Дифракция — огибание волнами препятствий, заметное при размерах препятствий, сравнимых с длиной волны λ.

5. Поглощение и дисперсия. Поглощение связано с передачей энергии веществу. Дисперсия — зависимость показателя преломления от частоты волны, что приводит к разложению белого света в спектр.

Проверка:

Перечисленные свойства согласуются с классической электродинамикой Максвелла и экспериментальными данными. Отсутствие необходимости в среде отличает ЭМВ от звука, а наличие интерференции и дифракции отличает их от потока частиц в классическом понимании (хотя корпускулярные свойства также существуют, но в рамках данного вопроса акцент на волновых). Все пункты логически связаны и покрывают основные аспекты темы «Оптика».