Важно не путать дифракцию и рефракцию.

Дифракция - это отклонение волн, распространяющихся в одной среде на узкой щели или при огибании препятствий, при этом не происходит изменения длины волны или ее скорости.

Рефракция - это отклонение волн, когда они пересекают границу между двумя различными средами, при котором происходит изменение длины волны и скорости.

Исследование. Продемонстрировать дифракцию на щели в волновой кювете

Сделайте щель, поместив в кювету два металлических бруска (рис. 1). Образуйте плоские волны при помощи того же плоского волнообразователя. Сначала оставьте ширину щели неизменной и изменяйте частоту и, следовательно, длину волн. Вы отметите два момента:

а) волновой фронт изгибается больше, т. е. дифракция нагляднее, когда длина волны больше;

б) при прохождении волны через щель длина волны не изменяется.

 

 

Теперь поддерживайте частоту и, следовательно, длину волны неизменной (рис. 2). Постепенно уменьшайте ширину щели. По мере уменьшения ширины щели вы заметите усиление явления дифракции: когда ширина щели становится меньше длины плоской волны, то выходящие из щели волны становятся сферическими. При такой ширине щель может рассматриваться как отдельный точечный источник волн. 

Дифракция трехсантиметровых электромагнитных волн

Похожие эксперименты по образованию дифракции могут быть проведены и с трехсантиметровыми электромагнитными волнами. На рисунке а показаны передатчик, находящийся перед щелью, и пробник, определяющий распространение волн, за ней. На рисунке б показан передатчик, находящийся на уровне конца полуплоскости, и пробник, принимающий энергию в геометрической тени.

Когда пробник передвигается параллельно металлической пластине и в направлении из тени, то обнаруживаются периодические изменения интенсивности волн, но они отличаются от наблюдаемых при интерференции тем, что интенсивность остается относительно высокой при минимуме и несколько меньшей, чем ранее, при максимуме. На рисунке в показана металлическая пластина, симметрично расположенная перед передатчиком.

Передвигаемый вдоль линии XY пробник регистрирует максимумы и минимумы интенсивности волны, как при интерференции. В этом случае края А и В металлической пластины действуют как отдельные источники.

Дифракция звуковых волн

Дифракция звуковых волн может наблюдаться в повседневной жизни. Если вы будете стоять в открытом поле и вскрикнете, то вас услышит человек, стоящий позади вас. Звуковые волны, исходящие из вашего рта, дифрагируют. Если вы примените мегафон, то стоящему перед вами будет услышать вас легче, чем стоящему позади вас. Это происходит потому, что отверстие, откуда выходят волны, становится настолько большим, что дифракция значительно уменьшается.

Можно услышать человека, который кричит за углом, но его нельзя увидеть. Звуковые волны большой длины дифрагируют и отклоняются за угол, а световые волны очень малой длины нет. Не всегда легко распознать дифракцию звуковых волн потому, что обычно одновременно происходит отражение и иногда преломление звука.

Дифракция световых волн

Дифракцию световых волн очень трудно показать, поскольку их длина весьма мала. Ее все же можно продемонстрировать, если использовать источник монохроматического света и фотографическую пластину, действующую как приемник.