Номер 2, страница 56 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Как излучаются электромагнитные волны? Как определяется частота электро-магнитных волн, излучаемых колебательным контуром?

Как излучаются электромагнитные волны?

Электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися электрическими зарядами. Согласно теории Максвелла, стационарный заряд создает только электрическое поле, а заряд, движущийся с постоянной скоростью, — электрическое и магнитное поля. Однако только заряд, движущийся с ускорением (например, совершающий колебания), способен создать в окружающем пространстве переменное электромагнитное поле, которое распространяется в виде волны. Этот процесс можно описать так:
1. Ускоренное движение заряда создает переменное электрическое поле в непосредственной близости от него.
2. Согласно одному из уравнений Максвелла (закону электромагнитной индукции), переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле.
3. Это новое переменное магнитное поле, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле, но уже на большем расстоянии от заряда.
Этот процесс взаимного порождения переменных электрического и магнитного полей продолжается, и электромагнитное поле "отрывается" от источника, распространяясь в пространстве со скоростью света. Колебания векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля в волне происходят перпендикулярно друг другу и перпендикулярно направлению распространения волны.

Ответ: Электромагнитные волны излучаются электрическими зарядами, которые движутся с ускорением. Вокруг таких зарядов создаются взаимосвязанные переменные электрические и магнитные поля, которые распространяются в пространстве в виде волны.

Как определяется частота электромагнитных волн, излучаемых колебательным контуром?

Колебательный контур (LC-контур) является простейшим устройством для генерации электромагнитных волн. В нем происходят свободные электромагнитные колебания, то есть периодические изменения заряда на конденсаторе и силы тока в катушке. Эти колебания представляют собой ускоренное движение электронов. Следовательно, колебательный контур излучает электромагнитные волны.
Частота излучаемых электромагнитных волн в точности равна собственной (резонансной) частоте электромагнитных колебаний в самом контуре. Эта частота зависит от параметров контура: индуктивности катушки $L$ и электроёмкости конденсатора $C$.
Период собственных колебаний в контуре определяется формулой Томсона:
$T = 2\pi\sqrt{LC}$
Частота $v$ (ню) — это величина, обратная периоду колебаний $T$:
$v = \frac{1}{T}$
Подставив выражение для периода, получим формулу для определения частоты электромагнитных волн, излучаемых колебательным контуром:
$v = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$

Ответ: Частота электромагнитных волн, излучаемых колебательным контуром, равна его собственной частоте колебаний и определяется по формуле $v = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$, где $L$ — индуктивность катушки, а $C$ — ёмкость конденсатора.