Юный техник, 2006 № 08

В основе явления дифракции лежит принцип Гюйгенса — Френеля, который гласит, что любая точка, застигнутая фронтом волны, как бы сама становится источником колебаний. Это объяснение легче понять, показав дифракцию волн воды. Для этого применяется специальная волновая ванна с прозрачным дном. Подсветив ее снизу точечным источником света, например, автомобильной лампой, можно увидеть на потолке класса четкую яркую картину волн, бегущих по поверхности воды.

Прежде всего, нужно при помощи вертикально колеблющейся с частотой 10–15 Гц пластины получить параллельный пучок волн. Он покажется в виде узкой, слабо расходящейся дорожки. На рисунке 1 показано огибание этими волнами преграды.

Видно, как, дойдя до преграды, основной поток волн пошел дальше, но та их часть, которая оказалась вблизи нее, дала начало нескольким новым дорожкам волн, или, если так можно выразиться, лучам.

Объяснить это сравнительно нетрудно. Мысленно выделим на гребне волны несколько небольших элементарных объемов воды, а затем проследим за ними. Если любой из них удалить из общей массы воды, то он растечется во все стороны. Но процесс этот своеобразен. Нет нужды напрягать голову, чтобы постичь его суть. Достаточно капнуть из пипетки на ровную поверхность воды и увидеть, как по ней во все стороны побегут круговые волны. Как только гребень волны оказывается срезан преградой, элементарные объемы воды начинают давать вторичные волны, что хорошо заметно на фото. Это дифракция волн воды, ограниченных полуплоскостью.

Особенно ярко проявляется суть процесса при прохождении волны через щель (рис. 2).

Здесь ставшие свободными элементарные объемы воды создают вторичные волны, которые интерферируют между собою. На снимке виден главный поток энергии волн и несколько побочных, полученных в результате интерференции. Если поток волн до щели имел прямолинейные гребни и был собран в параллельный пучок, то после щели главный поток заметно расходится, а гребни его волн имеют круговую форму. Если щель уменьшить, то это расхождение возрастет.

Мы говорили сейчас о вторичных волнах, которые создаются элементарными объемами воды на краю потока. Но такие объемы имеются на всем протяжении гребня волны, и каждый из них постоянно создает вторичные волны. Эти волны интерферируют между собою, что приводит к образованию следующего гребня.

Следует отметить, что первая теория света исходила из того, что пространство заполнено жидким эфиром, а все законы их распространения были навеяны наблюдениями над волновой ванной. Теория Д.К.Максвелла показала, что свет является электромагнитной волной, но и она опиралась на представления об эфире. Сто лет назад по призыву Эйнштейна физики от эфира отказались. Но как следует из проделанного московским профессором В.А. Ацюковским анализа записей экспериментов Майкельсона, Морли и Миллера, эфир двадцать лет спустя, в 1930 году, был обнаружен. Подробнее читайте об этом в «ЮТ» № 2/04.

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

«Портрет» радиодетали

«Очень люблю радиотехнику, но не понимаю, что означают на схемах квадратики и другие обозначения деталей…»

Антон Брянский,

Еврейская автономная область

Начинающие радиолюбители часто теряются перед обилием незнакомых обозначений. Поэтому мы решили дать «портреты» внешнего вида и обозначения радиодеталей.

Чаще всего в схемах встречаются постоянные сопротивления — резисторы. Варианты их внешнего вида, условные графические изображения и буквенные обозначения на принципиальных электрических схемах приведены на рисунке 1.

Постоянные резисторы всегда имеют два равнозначных электрических вывода, но могут отличаться цветом корпусов и размерами — чем резистор крупнее, тем большую электрическую нагрузку он способен нести. На корпусе обязательно указывается величина электрического сопротивления, выраженная в омах, килоомах или мегомах, например, «470», «56К», «1,5М».

Цвет корпуса обычно красный или зеленый, это не играет роли. Встречаются резисторы, у которых величина сопротивления обозначена цветным кодом, в виде разноцветных поясков. С такими изделиями начинающему лучше дела не иметь.

Нередко используют переменные резисторы, сопротивление которых можно регулировать выступающей из корпуса осью или рифленым диском (рис. 2). «Переменники» имеют три вывода, но встречаются модели, совмещенные с выключателем питания.

Другая разновидность радиоэлементов — постоянные конденсаторы (рис. 3).