Номер 1, страница 124 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

1. Что представляет собой шкала электромагнитных волн? Как меняются свойства излучений на шкале электромагнитных волн?

Что представляет собой шкала электромагнитных волн?
Шкала электромагнитных волн — это непрерывная последовательность частот и длин волн электромагнитных излучений. Она представляет собой весь спектр (диапазон) существующих в природе электромагнитных волн, которые являются распространяющимися в пространстве возмущениями электромагнитного поля. Все электромагнитные волны, независимо от их частоты, распространяются в вакууме с одинаковой скоростью — скоростью света $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с.
Основными характеристиками электромагнитной волны являются частота $\nu$ (ню) и длина волны $\lambda$ (лямбда), которые связаны соотношением $c = \lambda \nu$. Также важной характеристикой является энергия фотона (кванта) излучения, которая прямо пропорциональна частоте: $E = h\nu$, где $h$ — постоянная Планка.
Шкала условно разделена на диапазоны в зависимости от длины волны (или частоты). Границы между этими диапазонами являются размытыми, так как спектр непрерывен. В порядке убывания длины волны и возрастания частоты и энергии фотонов выделяют следующие основные диапазоны:
1. Радиоволны (от сверхдлинных до ультракоротких).
2. Микроволновое (СВЧ) излучение.
3. Инфракрасное излучение.
4. Видимый свет.
5. Ультрафиолетовое излучение.
6. Рентгеновское излучение.
7. Гамма-излучение.

Ответ: Шкала электромагнитных волн — это непрерывный спектр всех видов электромагнитных излучений, классифицированных и расположенных в порядке увеличения их частоты (и энергии) и, соответственно, уменьшения длины волны.

Как меняются свойства излучений на шкале электромагнитных волн?
При движении по шкале электромагнитных волн в сторону увеличения частоты (и уменьшения длины волны) свойства излучений закономерно изменяются:
1. Изменение фундаментальных характеристик:
- Увеличивается частота колебаний $\nu$.
- Уменьшается длина волны $\lambda$.
- Увеличивается энергия фотонов (квантов) излучения $E$.
2. Проявление волновых и корпускулярных свойств:
- В области низких частот (радиоволны) наиболее ярко выражены волновые свойства излучения: дифракция, интерференция, поляризация. Эти явления легко наблюдать.
- В области высоких частот (рентгеновское и гамма-излучение) на первый план выходят корпускулярные (квантовые) свойства. Излучение ведет себя как поток частиц — фотонов, обладающих большой энергией и импульсом. Волновые свойства здесь обнаружить значительно труднее.
3. Взаимодействие с веществом:
- Проникающая способность излучения в целом возрастает с увеличением частоты. Например, радиоволны задерживаются проводниками, но проходят сквозь диэлектрики. Видимый свет не проходит через непрозрачные тела. Рентгеновские лучи проходят сквозь мягкие ткани организма, а гамма-лучи могут проникать даже через толстые слои свинца.
- Характер воздействия на вещество меняется. Радиоволны вызывают колебания токов в проводниках (антеннах). Инфракрасное излучение усиливает колебательные движения атомов в молекулах, что воспринимается как тепло. Видимый свет и ультрафиолет вызывают переходы электронов на более высокие энергетические уровни в атомах. Рентгеновское и гамма-излучение обладают достаточной энергией для ионизации атомов и молекул, то есть для выбивания из них электронов.
4. Биологическое действие:
- С ростом частоты растет и повреждающее действие излучения на живые организмы. Ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения являются ионизирующими, они могут разрушать молекулы в клетках живых организмов, вызывать ожоги, мутации и лучевую болезнь.

Ответ: При движении по шкале электромагнитных волн в сторону увеличения частоты уменьшается длина волны, но возрастают энергия фотонов, проникающая способность и ионизирующее действие излучения; волновые свойства становятся менее выраженными, а корпускулярные (квантовые) — более.