Номер 5, страница 246 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 7. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 38. Электромагнитные волны. Вопросы - номер 5, страница 246.

Условие.

5. Как направлены векторы напряжённости $\vec{E}$ электрического поля и индукции $\vec{B}$ магнитного поля в электромагнитной волне по отношению друг к другу и направлению распространения волны?

Решение.

В электромагнитной волне векторы напряжённости электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$ являются взаимно перпендикулярными. Это означает, что в любой точке пространства и в любой момент времени угол между этими векторами составляет $90^{\circ}$.

Кроме того, оба вектора, $\vec{E}$ и $\vec{B}$, перпендикулярны направлению распространения волны. Если обозначить вектор скорости распространения волны как $\vec{v}$, то выполняются условия $\vec{E} \perp \vec{v}$ и $\vec{B} \perp \vec{v}$. Это означает, что электромагнитные волны являются поперечными волнами, так как колебания полей происходят в плоскости, перпендикулярной направлению движения волны.

Взаимная ориентация этих трёх векторов ($\vec{E}$, $\vec{B}$ и $\vec{v}$) подчиняется правилу правого винта (или правилу правой руки). Тройка векторов образует так называемую правую систему: если вращать рукоятку правого винта от вектора $\vec{E}$ к вектору $\vec{B}$ по кратчайшему пути, то поступательное движение винта будет указывать направление распространения волны $\vec{v}$. Направление переноса энергии волной, которое описывается вектором Пойнтинга $\vec{S}$, также определяется этим правилом и совпадает с направлением вектора $\vec{v}$. Вектор Пойнтинга определяется через векторное произведение: $\vec{S} \sim [\vec{E} \times \vec{B}]$.

Также важно отметить, что колебания векторов $\vec{E}$ и $\vec{B}$ в электромагнитной волне происходят в одной фазе (синфазно).

Ответ: Векторы напряжённости электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$ в электромагнитной волне взаимно перпендикулярны друг другу и одновременно перпендикулярны направлению распространения волны. Тройка векторов ($\vec{E}$, $\vec{B}$ и направление распространения) образует правую систему, подчиняющуюся правилу правого винта.