Номер 6, страница 155 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

6. Что такое шкала электромагнитных волн?

6. Что такое шкала электромагнитных волн?

Шкала электромагнитных волн, также известная как электромагнитный спектр, представляет собой непрерывный диапазон всех существующих в природе электромагнитных излучений. Эти излучения являются распространяющимися в пространстве колебаниями электрического и магнитного полей. В вакууме все они движутся с одинаковой скоростью — скоростью света. Различаются же они по своей частоте, длине волны и, как следствие, энергии, которую переносят.

Вся шкала — это единый, непрерывный спектр, но для удобства его условно делят на несколько диапазонов в зависимости от длины волны `$\lambda$` (лямбда) и частоты `$\nu$` (ню). Эти две характеристики обратно пропорциональны друг другу и связаны через скорость света `$\text{c}$`:
`$c = \lambda \cdot \nu$`
Энергия фотона (кванта излучения) `$\text{E}$` прямо пропорциональна частоте:
`$E = h \cdot \nu$`, где `$\text{h}$` — постоянная Планка.
Это означает, что чем короче длина волны, тем выше ее частота и энергия.

Основные диапазоны шкалы электромагнитных волн принято располагать в порядке уменьшения длины волны и увеличения частоты и энергии:
• Радиоволны. Самые длинные волны (от тысяч километров до долей миллиметра). Используются для передачи информации на большие расстояния: в радиовещании, телевидении, мобильной связи, радиолокации.
• Микроволновое (СВЧ) излучение. Длина волны от 1 метра до 1 миллиметра. Применяется в микроволновых печах, для работы радаров, в спутниковой связи и беспроводных сетях (Wi-Fi, Bluetooth).
• Инфракрасное излучение. Длина волны от 1-2 мм до 780 нанометров. Это излучение мы ощущаем как тепло от нагретых предметов. Оно используется в пультах дистанционного управления, приборах ночного видения и тепловизорах.
• Видимый свет. Очень узкий участок спектра (примерно от 780 до 380 нм), который способен воспринимать человеческий глаз. Он включает в себя все цвета радуги: от красного (наибольшая длина волны) до фиолетового (наименьшая).
• Ультрафиолетовое излучение. Длина волны от 380 до 10 нм. Это излучение Солнца вызывает загар. В небольших дозах оно необходимо для выработки витамина D, но в больших — опасно для кожи и глаз. Применяется для стерилизации и в криминалистике.
• Рентгеновское излучение. Короткие волны (от 10 до 0.01 нм) с высокой энергией и проникающей способностью. Они проходят сквозь мягкие ткани тела, что позволяет использовать их в медицине для получения снимков костей и внутренних органов (рентгенография).
• Гамма-излучение. Самые короткие (менее 0.01 нм) и самые энергетически мощные волны. Источниками являются ядерные реакции, радиоактивный распад и мощные астрофизические объекты (например, пульсары). Гамма-лучи обладают наибольшей проникающей способностью, применяются в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток и в астрономии.

Таким образом, все эти, казалось бы, разные явления — от радиосигнала до света и рентгеновских лучей — имеют единую физическую природу и являются лишь разными проявлениями электромагнитных волн.

Ответ: Шкала электромагнитных волн — это упорядоченная по частоте (или длине волны) совокупность всех видов электромагнитного излучения, представляющая собой непрерывный спектр от длинноволновых радиоволн до коротковолнового гамма-излучения.