Номер 1, страница 159 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Перечислите известные вам свойства электромагнитных волн.

1. Перечислите известные вам свойства электромагнитных волн.

Электромагнитные волны — это распространяющиеся в пространстве колебания электромагнитного поля. Они обладают рядом фундаментальных свойств:

• Поперечность. Электромагнитные волны являются поперечными. Это означает, что векторы напряженности электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$ колеблются во взаимно перпендикулярных плоскостях, которые, в свою очередь, перпендикулярны направлению распространения волны.
• Источник излучения. Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Например, колеблющийся в антенне электрический ток создает радиоволны.
• Распространение в различных средах. Электромагнитные волны могут распространяться не только в веществе (газах, жидкостях, твердых телах), но и в вакууме, в отличие от механических волн (например, звука), которым необходима среда.
• Скорость распространения. В вакууме все электромагнитные волны, независимо от их частоты, распространяются с одинаковой скоростью, называемой скоростью света: $c \approx 299792458 \text{ м/с} \approx 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$. Скорость света в вакууме является фундаментальной физической постоянной. В веществе скорость распространения электромагнитных волн меньше, чем в вакууме, и зависит от свойств среды (ее диэлектрической и магнитной проницаемости).
• Проявление волновых явлений. Как и любые волны, электромагнитные волны способны к:
  • Отражению: изменению направления при падении на границу раздела двух сред.
  • Преломлению: изменению направления при переходе из одной среды в другую.
  • Дифракции: огибанию препятствий.
  • Интерференции: сложению нескольких волн, приводящему к усилению или ослаблению колебаний в разных точках пространства.
  • Поляризации: упорядоченному колебанию вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ в одной плоскости. Это свойство является прямым доказательством поперечности волн.
• Перенос энергии и импульса. Электромагнитные волны переносят энергию и импульс. Поглощаясь или отражаясь от тел, они оказывают на них давление (световое давление). Плотность потока энергии волны (интенсивность) пропорциональна квадрату амплитуды электрического поля.
• Связь основных характеристик. Длина волны $\lambda$, частота $\nu$ и скорость распространения волны $v$ связаны соотношением $v = \lambda \nu$. В вакууме эта формула имеет вид $c = \lambda \nu$.
• Корпускулярно-волновой дуализм. Электромагнитное излучение проявляет свойства не только волн, но и потока частиц — фотонов. Энергия каждого фотона связана с частотой волны формулой Планка: $E = h\nu$, где $h$ — постоянная Планка.

Ответ:

Основными свойствами электромагнитных волн являются: поперечность (колебания векторов $\vec{E}$ и $\vec{B}$ перпендикулярны направлению распространения); способность распространяться в вакууме со скоростью света $c$; излучение ускоренно движущимися зарядами; проявление волновых явлений, таких как отражение, преломление, дифракция, интерференция и поляризация; перенос энергии и импульса; корпускулярно-волновой дуализм (проявление свойств как волны, так и частицы-фотона).