Номер 2, страница 121 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 34. Спектр электромагнитных волн. Глава 4. Излучение и приём электромагнитных волн радио и СВЧ - диапазона - номер 2, страница 121.

2. Перечислите восемь основных диапазонов длин волн (частот) в спектре электромагнитных волн в порядке возрастания частоты излучения и укажите границы этих диапазонов.

Решение

Спектр электромагнитных волн представляет собой непрерывную последовательность частот и длин волн. Его принято делить на несколько диапазонов, хотя границы между ними условны и в разных классификациях могут незначительно отличаться. Ниже перечислены восемь основных диапазонов в порядке возрастания частоты излучения (и, соответственно, убывания длины волны).

1. Радиоволны

   Диапазон частот: до $300$ МГц. Диапазон длин волн: свыше $1$ м. Этот широкий диапазон включает в себя сверхдлинные, длинные, средние, короткие и часть ультракоротких волн (УКВ). Используются для радиосвязи, теле- и радиовещания, радиолокации.

2. Микроволновое (СВЧ) излучение

   Диапазон частот: от $300$ МГц до $300$ ГГц. Диапазон длин волн: от $1$ мм до $1$ м. Используется в микроволновых печах, для сотовой связи, в сетях Wi-Fi и Bluetooth, в спутниковой связи и современной радиолокации.

3. Терагерцовое (ТГц) излучение

   Диапазон частот: от $300$ ГГц до $3$ ТГц. Диапазон длин волн: от $100$ мкм до $1$ мм. Этот диапазон, также известный как субмиллиметровый, является переходным между микроволновым и инфракрасным. Находит применение в системах безопасности (сканеры в аэропортах), медицинской диагностике и научных исследованиях.

4. Инфракрасное (ИК) излучение

   Диапазон частот: от $3$ ТГц до $430$ ТГц. Диапазон длин волн: от $700$ нм до $100$ мкм. Это тепловое излучение, испускаемое любым нагретым телом. Используется в пультах дистанционного управления, тепловизорах, системах ночного видения, для обогрева и в оптоволоконной связи.

5. Видимое излучение (свет)

   Диапазон частот: от $430$ ТГц до $790$ ТГц. Диапазон длин волн: от $380$ нм до $700$ нм. Единственный диапазон электромагнитного спектра, непосредственно воспринимаемый человеческим глазом. Включает в себя все цвета от красного (наименьшая частота) до фиолетового (наибольшая частота).

6. Ультрафиолетовое (УФ) излучение

   Диапазон частот: от $790$ ТГц до $30$ ПГц ($3 \cdot 10^{16}$ Гц). Диапазон длин волн: от $10$ нм до $380$ нм. Обладает высокой химической и биологической активностью. Солнечное УФ-излучение вызывает загар, но в больших дозах опасно. Применяется для дезинфекции, в криминалистике, для люминесцентного анализа и в соляриях.

7. Рентгеновское излучение

   Диапазон частот: от $30$ ПГц ($3 \cdot 10^{16}$ Гц) до $30$ ЭГц ($3 \cdot 10^{19}$ Гц). Диапазон длин волн: от $10$ пм до $10$ нм. Обладает высокой энергией и проникающей способностью. Применяется в медицине для диагностики (рентгенография, компьютерная томография), в системах контроля и безопасности, дефектоскопии и для изучения структуры кристаллов.

8. Гамма-излучение

   Диапазон частот: свыше $30$ ЭГц ($3 \cdot 10^{19}$ Гц). Диапазон длин волн: менее $10$ пм. Обладает самой высокой частотой, энергией фотонов и проникающей способностью в спектре. Возникает при ядерных реакциях, радиоактивном распаде и в космосе. Применяется в лучевой терапии для лечения онкологических заболеваний, в гамма-дефектоскопии и для стерилизации медицинских инструментов и продуктов питания.

Связь между частотой $\nu$ и длиной волны $\lambda$ в вакууме выражается формулой $\lambda = \frac{c}{\nu}$, где $c$ - скорость света в вакууме ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с).

Ответ:

Восемь основных диапазонов электромагнитного спектра в порядке возрастания частоты: радиоволны (частота до $300$ МГц), микроволновое излучение ($300$ МГц – $300$ ГГц), терагерцовое излучение ($300$ ГГц – $3$ ТГц), инфракрасное излучение ($3$ ТГц – $430$ ТГц), видимый свет ($430$ ТГц – $790$ ТГц), ультрафиолетовое излучение ($790$ ТГц – $30$ ПГц), рентгеновское излучение ($30$ ПГц – $30$ ЭГц) и гамма-излучение (свыше $30$ ЭГц).