Номер 7, страница 204 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Электромагнитные явления. Параграф 49. Электромагнитные волны. Вопросы - номер 7, страница 204.

Условие.

7. Какие физические величины характеризуют электромагнитную волну?

Решение.

7. Решение

Электромагнитная волна представляет собой процесс распространения колебаний электромагнитного поля в пространстве. Для её полного описания используется набор следующих физических величин:

Частота ($ν$ или $\text{f}$) — это число полных колебаний векторов напряжённости электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$ в любой точке пространства за единицу времени. Единица измерения в СИ — герц (Гц).

Период ($\text{T}$) — время, за которое совершается одно полное колебание. Период является величиной, обратной частоте: $T = 1/ν$. Единица измерения в СИ — секунда (с).

Длина волны ($λ$) — это расстояние, на которое волна распространяется за время, равное одному периоду колебаний. Это также расстояние между двумя ближайшими точками, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Единица измерения в СИ — метр (м).

Скорость распространения ($\text{v}$) — скорость, с которой перемещается фаза волны. В вакууме скорость распространения всех электромагнитных волн одинакова и равна скорости света $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с. Скорость, длина волны и частота связаны соотношением: $v = λν$.

Амплитуда ($E_m, B_m$) — максимальное значение модуля векторов напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля. Амплитуды определяют энергию и интенсивность волны.

Интенсивность ($\text{I}$) — средняя мощность энергии, переносимая волной через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения. Интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды электрического (или магнитного) поля. Единица измерения в СИ — ватт на квадратный метр (Вт/м²).

Поляризация — характеристика, описывающая пространственную ориентацию вектора напряжённости электрического поля $\vec{E}$ в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Различают линейную, круговую и эллиптическую поляризацию.

Волновой вектор ($\vec{k}$) — вектор, направление которого совпадает с направлением распространения волны, а модуль (называемый волновым числом) равен $k = 2π/λ$.

Вектор Пойнтинга ($\vec{S}$) — вектор, характеризующий плотность потока энергии электромагнитной волны. Он направлен в сторону распространения волны, а его модуль равен интенсивности. Определяется через векторное произведение: $\vec{S} = \frac{1}{\mu_0} [\vec{E} \times \vec{B}]$.

Ответ: Электромагнитную волну характеризуют следующие физические величины: частота, период, длина волны, скорость распространения, амплитуды электрического и магнитного полей, интенсивность, поляризация, волновой вектор и вектор Пойнтинга.