Номер 70.13, страница 243 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 70. Волновая оптика. Глава 9. Оптические явления - номер 70.13, страница 243.

70.13[н] Почему световые волны мы называем поперечными?

Переносят ли световые волны частицы вещества? энергию?

Почему световые волны мы называем поперечными?

Волны называются поперечными, если колебания в них происходят перпендикулярно направлению их распространения. Световая волна является электромагнитной волной, то есть распространяющимся в пространстве колебанием электромагнитного поля. Согласно теории электромагнетизма Максвелла, в световой волне происходят колебания вектора напряженности электрического поля ($ \vec{E} $) и вектора индукции магнитного поля ($ \vec{B} $). Эти два вектора всегда взаимно перпендикулярны и, что самое главное, оба перпендикулярны направлению распространения волны (вектору скорости $ \vec{v} $).

Поскольку основные колеблющиеся характеристики волны (векторы $ \vec{E} $ и $ \vec{B} $) перпендикулярны направлению ее движения, световая волна по определению является поперечной. Экспериментальным подтверждением этого служит явление поляризации света, которое свойственно только поперечным волнам.

Ответ: Световые волны называют поперечными, потому что колебания векторов напряженности электрического поля ($ \vec{E} $) и индукции магнитного поля ($ \vec{B} $) происходят в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.

Переносят ли световые волны частицы вещества? энергию?

Световые волны, как и любые другие волны, являются процессом переноса энергии, а не вещества.
Частицы вещества световые волны не переносят. Когда свет проходит через какую-либо среду (например, воду или стекло), он взаимодействует с частицами этой среды, заставляя их колебаться, но не уносит их с собой. Частицы лишь совершают колебания около своих положений равновесия. Кроме того, свет может распространяться в вакууме, где частиц вещества нет вовсе.
Энергию световые волны переносят. Это одно из фундаментальных свойств всех волн. Энергия электромагнитной волны заключена в ее колеблющихся электрическом и магнитном полях. Мы постоянно сталкиваемся с проявлениями переноса энергии светом: солнечные лучи нагревают поверхность Земли, свет, сфокусированный линзой, может зажечь бумагу, а фотоэлементы (солнечные батареи) преобразуют энергию света в электрическую.

Ответ: Световые волны не переносят частицы вещества, но переносят энергию.