Номер 3, страница 69 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Вариант 1 - номер 3, страница 69.

Условие.

3. Что представляет собой электромагнитная волна?

Решение.

Электромагнитная волна — это процесс распространения в пространстве и времени колебаний электромагнитного поля. Она представляет собой взаимосвязанные и порождающие друг друга переменные электрическое и магнитное поля.

Основные свойства и характеристики электромагнитной волны:

1. Структура волны: Электромагнитная волна состоит из двух компонент: электрического поля, характеризуемого вектором напряженности $\vec{E}$, и магнитного поля, характеризуемого вектором магнитной индукции $\vec{B}$. Эти поля колеблются в пространстве и времени синхронно (в одной фазе).

2. Поперечность: Электромагнитные волны являются поперечными. Это означает, что векторы $\vec{E}$ и $\vec{B}$ всегда перпендикулярны друг другу, а также перпендикулярны направлению распространения волны. Таким образом, тройка векторов ($\vec{E}$, $\vec{B}$ и вектор скорости $\vec{v}$) образует правую систему координат.

3. Источник возникновения: Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Например, колебания электронов в антенне радиопередатчика создают в окружающем пространстве электромагнитную волну.

4. Среда распространения и скорость: Электромагнитные волны могут распространяться как в веществе (воздух, вода, стекло), так и в вакууме, не требуя для этого специальной среды. В вакууме скорость распространения всех электромагнитных волн одинакова и равна фундаментальной физической постоянной — скорости света, $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с. В любой другой среде скорость волны всегда меньше $\text{c}$.

5. Перенос энергии: Электромагнитные волны переносят энергию и импульс. Именно благодаря этому свойству Солнце обогревает Землю, работает мобильная связь и микроволновые печи.

6. Электромагнитный спектр: В зависимости от частоты (или длины волны) электромагнитные волны образуют непрерывный спектр. К нему относятся (в порядке увеличения частоты): радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Все они имеют одинаковую физическую природу, но по-разному взаимодействуют с веществом.

Теоретически существование электромагнитных волн было предсказано Джеймсом Клерком Максвеллом в 1860-х годах, а экспериментально подтверждено Генрихом Герцем в 1888 году.

Ответ: Электромагнитная волна — это распространяющееся в пространстве возмущение (колебание) электромагнитного поля, которое состоит из взаимно перпендикулярных векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля, колеблющихся перпендикулярно направлению распространения волны.