Механика. Щербаченко Л.А. - 209 стр.

            огибающая всех элементарных волн, соответствующих одной и той же
            фазе, т. е. плоскость А'В'.
                   Так как скорость распространения волн в обеих средах различна, то
            d ′ ≠ d и А'В' не будет параллельна АВ, произойдет преломление волн.
                        d′
            Отношение      равно отношению скоростей распространения волн в двух
                        d
                    d ′ v2
            средах:    = . Отсюда может быть получен закон преломления волн. Он
                    d v1
            аналогичен закону преломления света.
                 Картину преломления волн можно показать на волнах,
            распространяющихся по поверхности жидкости, воспользовавшись тем, что
            скорость распространения этих волн в мелких сосудах зависит от глубины
            сосуда и уменьшается с уменьшением глубины. Если на дно ванны, в
            которой вибратор возбуждает плоские волны, положить толстое стекло,
            уменьшив тем глубину слоя воды, то у границы стекла будет происходить
            преломление волн. Придав стеклу форму линзы, можно наблюдать действие
            на волны «собирательной линзы» (рис. 16). Поскольку законы преломления
            волн здесь такие же, как и в оптике, то и результаты получаются
            аналогичными.

                                               Дифракция волн.

                                       Если распространяющаяся волна встречает на пути
                                 какие-либо препятствия или неоднородности конечных
                                 размеров, то возникают явления, которые носят общее
                                 название дифракции. С точки зрения принципа
                                 Гюйгенса – Френеля явления дифракции представляют
                                 собой результат влияния «краев» волн, которые мы до
                                 сих пор не принимали во внимание. При конечных
                                 размерах препятствий и неоднородностей вместо
                  Рис. 17        бесконечных волновых поверхностей приходится рассмат-
            ривать «куски» волновых поверхностей; применение принципа Гюйгенса – Фре-
            неля к этому случаю легко позволяет качественно объяснить дифракционные
            явления.
                  Рассмотрим, например, картину распространения плоской волны, на
            пути которой находится плоский экран с отверстием небольшого размера
            (рис. 17). По принципу Гюйгенса – Френеля мы должны волну, пришедшую к
            отверстию, заменить элементарными точечными источниками, колеблющимися
            в одинаковой фазе. Если отверстие мало по сравнению с длиной волны, то все
            эти источники находятся на расстоянии, малом по сравнению с длиной
            волны. Они, как и в случае двух близких точечных источников, не дадут
            интерференционной картины, и дадут примерно такой же результат, как один
            точечный источник, помещенный в отверстии. За отверстием образуется
            круговая волна (рис. 17). При увеличении размеров отверстия картина будет
            приближаться к той, которую дают вдали много источников, расположенных
                                                                                   209

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com