Номер 2, страница 244 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

2. Какие опытные факты доказывают справедливость теории поля?

1. Согласно теории поля, или теории близкодействия, взаимодействие электрических зарядов происходит не мгновенно на расстоянии, а посредством промежуточного агента — электрического поля. Основные положения этой теории следующие:

- Каждый электрический заряд создаёт в окружающем его пространстве особое состояние материи, называемое электрическим полем. Это поле существует независимо от того, есть ли в нём другие заряды.

- Электрическое поле, созданное одним зарядом (источником), распространяется в пространстве и действует на любой другой заряд (пробный), помещённый в это поле. Сила, действующая на пробный заряд, является результатом действия поля в точке его нахождения.

- Таким образом, взаимодействие зарядов $q_1$ и $q_2$ происходит опосредованно: заряд $q_1$ создаёт вокруг себя электрическое поле, а это поле действует на заряд $q_2$ с силой $\vec{F}_2 = q_2 \vec{E}_1$, где $\vec{E}_1$ — напряжённость поля, созданного зарядом $q_1$ в точке нахождения заряда $q_2$. Аналогично, поле заряда $q_2$ действует на заряд $q_1$.

- Любые изменения в состоянии источника заряда (например, его перемещение) приводят к изменению создаваемого им поля. Эти изменения распространяются в пространстве не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с).

Ответ: Теория поля объясняет взаимодействие электрических зарядов как процесс, опосредованный электрическим полем: каждый заряд создаёт в пространстве поле, которое, в свою очередь, действует на другие заряды. Это взаимодействие распространяется с конечной скоростью, равной скорости света.

2. Справедливость теории поля (теории близкодействия) подтверждается рядом ключевых опытных фактов, которые противоречат идее мгновенного действия на расстоянии (дальнодействия):

- Конечная скорость распространения взаимодействий. Если бы взаимодействие было мгновенным, то любое изменение положения или величины одного заряда немедленно сказывалось бы на другом, независимо от расстояния. Однако эксперименты показывают, что существует задержка. Если на расстоянии $\text{r}$ от заряда-источника находится пробный заряд, то изменение силы, действующей на него, будет зарегистрировано только через время $\Delta t = r/c$, где $\text{c}$ — скорость света. Хотя для лабораторных условий эта задержка очень мала, она принципиально важна.

- Существование электромагнитных волн. Теория поля предсказывает, что ускоренно движущиеся заряды должны излучать электромагнитные волны — распространяющиеся в пространстве периодические изменения электромагнитного поля. Эти волны переносят энергию и импульс. Существование таких волн было экспериментально подтверждено в опытах Генриха Герца в 1888 году. Радиоволны, микроволны, свет, рентгеновское излучение — всё это электромагнитные волны. Сам факт их существования и распространения в пространстве (в том числе в вакууме) является мощнейшим доказательством реальности электромагнитного поля и конечности скорости его распространения.

- Астрономические наблюдения. Мы видим свет от звёзд, который шёл до нас многие световые годы. Это прямое свидетельство того, что электромагнитное взаимодействие (свет) распространяется с конечной скоростью, а не передаётся мгновенно.

Ответ: Главными опытными фактами, доказывающими справедливость теории поля, являются конечная скорость распространения электромагнитных взаимодействий (равная скорости света) и экспериментально подтверждённое существование электромагнитных волн, которые представляют собой распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля.

3. Вопрос на изображении представлен не полностью.

Ответ: Вопрос неполный.