На полоске плотной чёрной бумаги с помощью швейной иглы диаметром 0,6–0,8 мм сделайте отверстия всё уменьшающихся диаметров, начиная с диаметра иглы. Чтобы отверстия получились круглыми, полоску бумаги при прокалывании поворачивайте вокруг иглы. Посмотрите на точечный источник света (можно использовать фонарик мобильного телефона, проводя наблюдения на расстоянии 2–3 м от него) последовательно через каждое отверстие, помещая его перед глазом. Как изменяется наблюдаемая картина при уменьшении диаметра отверстия? С каким явлением это связано?

Решение:

При проведении данного эксперимента наблюдаются следующие изменения:

• Увеличение размера дифракционной картины: По мере уменьшения диаметра отверстия наблюдаемая картина (светлое пятно от источника) становится больше.
• Появление дифракционных колец: Для очень малых отверстий, сравнимых с длиной волны света (порядка микрометров), вместо чёткого изображения источника света будут видны дифракционные кольца или узоры.
• Размытие изображения: Чем меньше отверстие, тем более размытым становится изображение точечного источника света.

Связанное явление:

• Это явление связано с дифракцией света. Когда свет проходит через отверстие, размеры которого соизмеримы с длиной волны (а при уменьшении диаметра отверстия это условие начинает выполняться), свет начинает огибать края отверстия. Это приводит к тому, что свет распространяется не строго прямолинейно, и на экране формируется дифракционная картина, размер которой зависит от диаметра отверстия и длины волны света.

Ответ: При уменьшении диаметра отверстия наблюдаемая картина (изображение источника света) становится больше и более размытой, а для очень малых отверстий появляются дифракционные узоры. Это связано с дифракцией света.