Номер 3, страница 164 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

12.8. Электромагнитные волны. Длина волны. 12. Электромагнитные колебания и волны - номер 3, страница 164.

Решение.

Решение 2.

Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Чтобы понять, почему именно ускорение является ключевым фактором, рассмотрим разные случаи движения заряда.

Неподвижный электрический заряд создает вокруг себя только постоянное во времени электростатическое поле. Если заряд движется равномерно и прямолинейно, он создает постоянные электрическое и магнитное поля, которые перемещаются вместе с ним. В обоих этих случаях электромагнитная волна не излучается, так как создаваемые поля не меняются во времени для наблюдателя, движущегося вместе с зарядом.

Излучение возникает только тогда, когда заряд движется с ускорением, то есть когда его вектор скорости изменяется либо по величине, либо по направлению. Ускоренное движение заряда приводит к созданию в окружающем пространстве переменных электрического и магнитного полей.

Согласно теории Максвелла, эти переменные поля неразрывно связаны: переменное электрическое поле порождает вихревое магнитное поле, а переменное магнитное поле, в свою очередь, порождает вихревое электрическое поле. Этот процесс взаимного порождения позволяет электромагнитному полю «отрываться» от своего источника и распространяться в пространстве в виде самоподдерживающейся волны. Скорость распространения такой волны в вакууме равна скорости света $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с.

Конкретными примерами источников электромагнитных волн служат:

– электроны, совершающие вынужденные колебания в антенне радиопередатчика (излучаются радиоволны);

– электроны в атомах, переходящие с более высокого энергетического уровня на более низкий (излучается видимый свет, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение);

– хаотическое тепловое движение ионов и электронов в любом нагретом теле (тепловое излучение);

– быстрые заряженные частицы, которые тормозятся в веществе (тормозное излучение) или движутся по криволинейной траектории в магнитном поле (синхротронное излучение).

Ответ: Источником электромагнитных волн является любой электрический заряд, который движется с ускорением.