Номер 4, страница 42, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 72. Электромагнитное поле. Вопросы и задания - номер 4, страница 42.

Условие.

4. В чём заключается главная идея теории Максвелла?

Решение.

Главная идея теории Джеймса Клерка Максвелла заключается в объединении электрических, магнитных и оптических явлений в рамках единой теории электромагнитного поля.

До Максвелла электричество и магнетизм считались отдельными, хотя и связанными, силами. Максвелл же постулировал, что они являются двумя сторонами одной и той же сущности. Суть его теории можно свести к нескольким ключевым пунктам:

1. Взаимосвязь электрических и магнитных полей. Максвелл показал, что не только движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле, но и любое изменяющееся во времени электрическое поле также является источником магнитного поля (концепция тока смещения). Аналогично, изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле (явление электромагнитной индукции). Эта симметрия и неразрывная взаимосвязь являются ядром теории.

2. Существование электромагнитных волн. Из-за этой непрерывной взаимосвязи (переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле, и так далее), электромагнитные возмущения должны распространяться в пространстве в виде волн. Эти волны могут существовать и распространяться даже в вакууме, перенося энергию и импульс.

3. Свет — это электромагнитная волна. Максвелл теоретически вычислил скорость распространения предсказанных им электромагнитных волн в вакууме. Формула для скорости $ c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}} $, где $ \epsilon_0 $ — электрическая постоянная, а $ \mu_0 $ — магнитная постоянная, дала значение, которое с высокой точностью совпало с известной на тот момент скоростью света. Это привело Максвелла к революционному выводу, что свет — это и есть электромагнитная волна определенного диапазона частот.

Таким образом, главная идея — это концепция единого электромагнитного поля, которое описывает все электрические и магнитные взаимодействия, и предсказание на ее основе существования электромагнитных волн, частным случаем которых является видимый свет.

Ответ: Главная идея теории Максвелла заключается в том, что электрические и магнитные поля неразрывно связаны и являются проявлениями единого электромагнитного поля. Изменение одного поля во времени порождает другое, что приводит к распространению в пространстве электромагнитных волн. Теория Максвелла предсказала существование этих волн и отождествила свет с электромагнитными волнами определенной частоты, тем самым объединив электричество, магнетизм и оптику.