Номер 4, страница 130 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 26. Электромагнитные волны - номер 4, страница 130.

Условие.

4. Где используется явление отражения радиоволн?

Решение.

Решение

Явление отражения радиоволн — это физический процесс, при котором радиоволны, сталкиваясь с препятствием, размеры которого значительно больше длины волны, изменяют направление своего распространения. Это фундаментальное свойство находит широкое применение в множестве областей науки, техники и в быту. Вот основные примеры:

1. Радиолокация (радар)

Это наиболее известное применение. Радиолокационная станция (радар) излучает направленный пучок радиоволн в виде коротких импульсов. Если на пути волн встречается какой-либо объект (например, самолет, корабль, автомобиль, грозовое облако), волны отражаются от него и часть их возвращается обратно к антенне радара. Измеряя время $\text{t}$, прошедшее с момента отправки импульса до приема отраженного сигнала, можно определить расстояние $\text{S}$ до объекта по формуле $S = \frac{c \cdot t}{2}$, где $\text{c}$ — скорость света. Направление на объект определяется по положению антенны в момент приема сигнала. Радары широко используются в военной сфере, гражданской авиации (управление воздушным движением), метеорологии (обнаружение осадков), морской навигации и для контроля скорости дорожного движения.

2. Дальняя радиосвязь

Для организации радиосвязи на большие расстояния, когда прямая видимость между передатчиком и приемником невозможна из-за кривизны земной поверхности, используется отражение коротких радиоволн (КВ-диапазон) от ионосферы. Ионосфера — это ионизированный слой верхней атмосферы Земли на высоте от 60 до 1000 км. Для радиоволн определенной частоты она действует как огромное природное зеркало, отражая их обратно к Земле. Благодаря многократным отражениям от ионосферы и поверхности Земли радиосигнал может распространяться на тысячи километров.

3. Спутниковая связь и телевидение

Приемные антенны для спутниковой связи и телевидения (в народе — "тарелки") представляют собой параболические отражатели. Параллельный пучок радиоволн, приходящий от далекого спутника, отражается от вогнутой поверхности антенны и собирается (фокусируется) в одной точке — фокусе, где расположен приемник (конвертер). Это позволяет сконцентрировать энергию слабого сигнала и значительно увеличить его мощность, обеспечивая качественный прием.

4. Радиоастрономия

Радиотелескопы работают по тому же принципу, что и спутниковые антенны, но имеют гораздо большие размеры для улавливания очень слабых радиосигналов от космических объектов (звезд, галактик, туманностей). Огромные параболические зеркала собирают и фокусируют приходящее радиоизлучение на высокочувствительный приемник, позволяя ученым изучать Вселенную в радиодиапазоне.

5. Микроволновые печи

В быту явление отражения радиоволн (в данном случае — микроволн) используется в микроволновых печах. Внутренние стенки рабочей камеры печи сделаны из металла, который эффективно отражает микроволны. Благодаря многократным отражениям излучение равномерно распределяется по всему объему камеры, обеспечивая быстрый и равномерный нагрев пищи.

Ответ:

Явление отражения радиоволн используется в радиолокации (радары), для дальней радиосвязи (отражение от ионосферы), в спутниковых системах связи и телевидения (параболические антенны), в радиоастрономии (радиотелескопы) и в бытовых микроволновых печах.