Номер 3, страница 72 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-55. Развитие взглядов на природу света. Вариант 2 - номер 3, страница 72.

Условие.

3. Какие свойства света в большей степени проявляются с увеличением частоты электромагнитного излучения?

Решение.

Решение

Свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом, то есть в различных условиях может проявлять себя либо как волна, либо как поток частиц (фотонов). Характер проявления этих свойств напрямую связан с частотой электромагнитного излучения.

Энергия кванта излучения, фотона, определяется по формуле Планка: $ E = h\nu $, где $ \nu $ — частота излучения, а $ h $ — постоянная Планка. Из этой формулы следует, что с увеличением частоты энергия каждого отдельного фотона растет. В то же время, длина волны $ \lambda $ обратно пропорциональна частоте: $ \lambda = c/\nu $, где $ c $ — скорость света. Таким образом, при увеличении частоты длина волны уменьшается.

Волновые свойства света, такие как интерференция и дифракция, проявляются наиболее отчетливо, когда длина волны соизмерима с размерами препятствий, с которыми взаимодействует свет. При увеличении частоты длина волны сокращается, и волновые эффекты становятся менее заметными. Например, для наблюдения дифракции высокочастотного рентгеновского излучения требуется использовать объекты с очень малым периодическим строением, такие как кристаллическая решетка.

Корпускулярные (квантовые) свойства, наоборот, становятся более выраженными с ростом частоты. Поскольку энергия фотонов увеличивается, их взаимодействие с веществом все больше напоминает столкновение дискретных частиц. Яркими примерами, подтверждающими это, служат фотоэффект и эффект Комптона. В явлении фотоэффекта фотон с достаточной энергией (то есть высокой частотой) выбивает электрон из атома, передавая ему свою энергию. Эффект Комптона, представляющий собой рассеяние фотонов на электронах, также описывается законами сохранения энергии и импульса, как при столкновении двух частиц. Эти явления наиболее характерны для высокочастотных диапазонов, таких как ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение.

Следовательно, можно сделать вывод, что с увеличением частоты электромагнитного излучения его корпускулярные (квантовые) свойства проявляются все сильнее, в то время как волновые свойства становятся менее выраженными.

Ответ: С увеличением частоты электромагнитного излучения в большей степени проявляются его корпускулярные (квантовые) свойства.