Номер 2, страница 209 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. Какие физические величины периодически меняются в электромагнитной волне?

1. Основной вывод, который следует из теории электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла, заключается в теоретическом предсказании существования электромагнитных волн. Уравнения Максвелла показывают, что переменное во времени электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле. Этот процесс взаимного порождения полей позволяет им распространяться в пространстве в виде волны, даже в вакууме. Теория также предсказала скорость распространения этих волн в вакууме, которая оказалась равной скорости света ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с). Это привело к гениальному выводу, что свет представляет собой электромагнитную волну.

Ответ: Главный вывод из теории Максвелла — это теоретическое обоснование существования электромагнитных волн и установление, что свет является одной из их разновидностей.

2. В электромагнитной волне происходят периодические (гармонические) колебания двух векторных физических величин: напряженности электрического поля ($\vec{E}$) и индукции магнитного поля ($\vec{B}$). Эти два поля колеблются в пространстве и во времени. Колебания векторов $\vec{E}$ и $\vec{B}$ происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях, и оба эти вектора перпендикулярны направлению распространения волны. Колебания электрического и магнитного полей происходят синфазно, то есть они одновременно достигают своих максимальных и минимальных значений.

Ответ: В электромагнитной волне периодически меняются напряженность электрического поля ($\vec{E}$) и индукция магнитного поля ($\vec{B}$).

3. Существуют следующие фундаментальные соотношения, связывающие длину волны ($\lambda$), ее скорость распространения ($v$), период ($T$) и частоту ($\nu$) колебаний:

1. Частота и период являются взаимообратными величинами. Частота ($\nu$) — это число полных колебаний за единицу времени, а период ($T$) — время одного полного колебания. Связь между ними: $T = \frac{1}{\nu}$ или $\nu = \frac{1}{T}$

2. Длина волны ($\lambda$) — это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду колебаний ($T$). Поэтому она связана со скоростью и периодом следующим образом: $\lambda = v \cdot T$

3. Подставив в предыдущую формулу выражение для периода через частоту ($T = 1/\nu$), получим основное уравнение волны, связывающее скорость, длину волны и частоту: $\lambda = v \cdot \frac{1}{\nu}$, что чаще записывают в виде $v = \lambda \nu$.

Для электромагнитных волн в вакууме их скорость $v$ равна скорости света $c$, поэтому формула принимает вид $c = \lambda \nu$.

Ответ: Основные соотношения: $v = \lambda \nu$ (скорость равна произведению длины волны на частоту) и $T = 1/\nu$ (период обратно пропорционален частоте).