Номер 5, страница 108 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 31. Распространение электромагнитных волн. Глава 4. Излучение и приём электромагнитных волн радио и СВЧ - диапазона - номер 5, страница 108.

5. Какую поверхность называют фронтом волны? Что такое луч, что он характеризует?

Какую поверхность называют фронтом волны?

Волновой фронт (или просто фронт волны) — это геометрическое место точек в пространстве, в которых колебания, создаваемые волной, происходят в одинаковой фазе. Проще говоря, это поверхность, до которой дошли колебания от источника к данному моменту времени.

Форма волнового фронта зависит от типа источника и свойств среды, в которой волна распространяется. Например:

- Если источник волн точечный и находится в однородной изотропной среде (где свойства одинаковы во всех направлениях), то волновые фронты представляют собой концентрические сферы с центром в источнике.

- Если источник волн является прямой линией (например, длинная светящаяся нить), то фронт волны будет иметь форму коаксиальной цилиндрической поверхности.

- На большом расстоянии от источника любой формы его волновой фронт можно локально считать плоским. Такая волна называется плоской, и ее фронты — это параллельные плоскости.

Ответ: Фронтом волны называют поверхность, все точки которой колеблются в одинаковой фазе.

Что такое луч, что он характеризует?

Луч — это линия, которая перпендикулярна (ортогональна) волновому фронту в каждой его точке. Понятие луча введено для наглядного изображения направления распространения волны.

Луч характеризует направление распространения энергии, переносимой волной. В однородной и изотропной среде лучи представляют собой прямые линии, расходящиеся от источника. Если же среда неоднородна (ее свойства, например, показатель преломления, меняются от точки к точке), то лучи могут искривляться. Понятие луча является фундаментальным для геометрической оптики, которая описывает распространение света, пренебрегая его волновыми свойствами, такими как дифракция.

Ответ: Луч — это линия, перпендикулярная волновому фронту, которая характеризует направление распространения волны и переносимой ею энергии.