Номер 10, страница 217, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 12. Строение и эволюция вселенной. Параграф 115. Решение задач. Темы исследовательских и проектных работ - номер 10, страница 217.

Условие.

• Мир волн.

Решение.

Решение

Фраза "Мир волн" является обобщающим названием для огромного раздела физики, изучающего волновые процессы. Волна — это процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени. Ключевой особенностью волн является перенос энергии без переноса вещества.

Основные характеристики волн

Любую волну, независимо от ее природы, можно описать набором физических величин:

Амплитуда (A) — это максимальное смещение частиц среды или изменение величины (например, напряженности электрического поля) от положения равновесия. Амплитуда определяет интенсивность волны и, следовательно, количество переносимой ею энергии.

Длина волны (λ) — это расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе (например, между двумя соседними гребнями). Измеряется в метрах (м).

Период (T) — это время, за которое совершается одно полное колебание в любой точке среды. Измеряется в секундах (с).

Частота (ν или f) — это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. Частота обратно пропорциональна периоду: $ν = 1/T$. Единица измерения частоты — Герц (Гц).

Скорость волны (v) — это скорость, с которой перемещается фронт волны (поверхность, все точки которой колеблются в одинаковой фазе). Скорость связана с длиной волны и частотой (или периодом) следующим соотношением: $v = λν = λ/T$.

Типы волн

Волны принято классифицировать по двум основным признакам: по природе возмущения и по направлению колебаний частиц относительно направления распространения волны.

Механические волны — это волны, распространяющиеся в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной) за счет взаимодействия ее частиц. Примерами являются звуковые волны, волны на поверхности воды, сейсмические волны. Механические волны не могут распространяться в вакууме.

- Поперечные волны — это волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Примеры: волны на струне, волны на поверхности воды.

- Продольные волны — это волны, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны, создавая области сжатия и разрежения. Пример: звуковые волны.

Электромагнитные волны — это возмущения электромагнитного поля, распространяющиеся в пространстве. Они не нуждаются в среде для распространения и могут перемещаться в вакууме. К ним относятся радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Все электромагнитные волны являются поперечными и в вакууме распространяются со скоростью света $c ≈ 3 \cdot 10^8$ м/с.

Волновые явления

Все волны, независимо от их природы, проявляют ряд общих свойств и явлений:

Отражение — изменение направления распространения волны на границе двух сред, при котором волна возвращается в исходную среду.

Преломление — изменение направления распространения волны при ее переходе из одной среды в другую, вызванное изменением скорости волны.

Дифракция — явление огибания волнами препятствий. Дифракция становится заметной, когда размеры препятствия сравнимы с длиной волны.

Интерференция — явление взаимного усиления или ослабления двух или нескольких волн при их наложении друг на друга. Результат зависит от разности фаз волн в точке наложения.

Дисперсия — зависимость скорости распространения волны от ее частоты (или длины волны). Классический пример — разложение белого света в спектр при прохождении через призму.

Поляризация — свойство, присущее только поперечным волнам, которое описывает ориентацию вектора колебаний в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.

Ответ: "Мир волн" — это фундаментальная область физики, описывающая процессы переноса энергии посредством колебаний. Волны характеризуются амплитудой, длиной волны, частотой и скоростью. Они делятся на механические (например, звук), требующие среды для распространения, и электромагнитные (например, свет), способные распространяться в вакууме. Все волны демонстрируют универсальные явления, такие как отражение, преломление, интерференция и дифракция, которые лежат в основе многих природных феноменов и технологических приложений.