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 2 - номер 3, страница 69.

Условие.

3. С какой скоростью, согласно теории Максвелла, распространяются в вакууме электромагнитные волны?

Решение.

Согласно теории электромагнетизма, разработанной Джеймсом Клерком Максвеллом в середине XIX века, электромагнитные волны представляют собой распространяющиеся в пространстве колебания электромагнитного поля. Одним из ключевых выводов его теории стало предсказание скорости распространения этих волн в вакууме.

Максвелл теоретически показал, что эта скорость является фундаментальной физической константой и зависит только от электрических и магнитных свойств вакуума. Она вычисляется по формуле:

$c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}$

где:
$\epsilon_0$ — электрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума), $\epsilon_0 \approx 8.854 \times 10^{-12}$ Ф/м;
$\mu_0$ — магнитная постоянная (магнитная проницаемость вакуума), $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$ Гн/м.

Подстановка значений этих констант в формулу дает результат:

$c = \frac{1}{\sqrt{(8.854 \times 10^{-12}) \cdot (4\pi \times 10^{-7})}} \approx 299~792~458$ м/с

Это значение с поразительной точностью совпало с экспериментально измеренной на тот момент скоростью света. Это позволило Максвеллу сделать гениальный вывод о том, что свет является разновидностью электромагнитных волн. В большинстве практических расчетов скорость электромагнитных волн в вакууме (скорость света) принимают равной $3 \times 10^8$ м/с.

Ответ: Согласно теории Максвелла, электромагнитные волны в вакууме распространяются со скоростью света, которая является фундаментальной константой и составляет приблизительно $c \approx 3 \times 10^8$ м/с.