Страница 209 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Какие выводы относительно электромагнитных волн можно сделать из теории Максвелла?

1. Теория Джеймса Клерка Максвелла, обобщенная в виде системы уравнений (уравнений Максвелла), позволила сделать несколько революционных выводов относительно электромагнитных явлений и, в частности, электромагнитных волн.

Ключевые выводы:

• Существование электромагнитных волн. Самый главный вывод теории Максвелла — это теоретическое предсказание существования электромагнитных волн. Согласно его уравнениям, переменное во времени электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле. Этот процесс взаимного порождения полей способен самоподдерживаться и распространяться в пространстве, образуя электромагнитную волну.
• Скорость распространения. Теория позволила вычислить скорость распространения электромагнитных волн в вакууме. Она оказалась равной величине $c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}$, где $\epsilon_0$ — электрическая постоянная, а $\mu_0$ — магнитная постоянная. Численное значение этой скорости ($c \approx 299 792 458$ м/с) с поразительной точностью совпало с экспериментально измеренной скоростью света.
• Электромагнитная природа света. Совпадение скоростей привело Максвелла к гениальному предположению, что свет — это и есть электромагнитная волна определенного диапазона частот. Это объединило оптику с электромагнетизмом.

• Свойства электромагнитных волн. Из уравнений Максвелла следуют основные свойства этих волн:

  • Они поперечны : векторы напряженности электрического поля ($\vec{E}$) и индукции магнитного поля ($\vec{B}$) колеблются во взаимно перпендикулярных направлениях, и оба перпендикулярны вектору скорости распространения волны.
  • Они могут распространяться в вакууме , не требуя для этого какой-либо материальной среды.
  • Они переносят энергию и импульс , а также могут оказывать давление (давление света).
• Существование широкого спектра волн. Теория предсказала, что видимый свет — это лишь малая часть огромного спектра электромагнитных волн, которые могут иметь любую частоту (и, соответственно, длину волны). Позже это было подтверждено открытием радиоволн, рентгеновских лучей и других видов излучения.

Ответ: Из теории Максвелла следует, что существуют электромагнитные волны, представляющие собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Эти волны поперечны, распространяются в вакууме со скоростью света, переносят энергию, а свет является частным случаем электромагнитных волн.

2. В электромагнитной волне, распространяющейся в пространстве, происходят согласованные периодические (чаще всего гармонические, т. е. по закону синуса или косинуса) изменения двух фундаментальных физических величин, характеризующих электромагнитное поле.

Этими величинами являются:

• Напряженность электрического поля — векторная величина, обозначаемая как $\vec{E}$.
• Индукция магнитного поля (или магнитная индукция) — векторная величина, обозначаемая как $\vec{B}$.

Колебания векторов $\vec{E}$ и $\vec{B}$ происходят в пространстве и во времени. Важно отметить, что эти колебания происходят синфазно (в одной фазе), то есть векторы одновременно достигают своих максимальных (амплитудных) и нулевых значений.

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

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).

3. Какие соотношения между длиной волны, её скоростью, периодом и частотой колебаний справедливы для электромагнитных волн?

3. Какие соотношения между длиной волны, её скоростью, периодом и частотой колебаний справедливы для электромагнитных волн?

Для электромагнитных волн, как и для любых других волн, справедливы фундаментальные соотношения, связывающие их ключевые характеристики.

Введем обозначения:

$\lambda$ (лямбда) – длина волны, то есть расстояние, которое волна проходит за один период.

$v$ – скорость распространения волны. В вакууме эта скорость равна скорости света $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с.

$T$ – период колебаний, время одного полного колебания векторов напряженности электрического и индукции магнитного полей.

$\nu$ (ню) или $f$ – частота колебаний, количество полных колебаний за единицу времени.

Основное соотношение связывает длину волны, скорость и период. Длина волны – это путь, пройденный волной за время, равное периоду:

$ \lambda = v \cdot T $

Для электромагнитной волны в вакууме, где $v = c$:

$ \lambda = c \cdot T $

Период и частота – взаимно обратные величины:

$ \nu = \frac{1}{T} $

Если подставить выражение для периода ($T = 1/\nu$) в формулу для длины волны, мы получим соотношение, связывающее длину волны, скорость и частоту:

$ \lambda = \frac{v}{\nu} $

Или для вакуума:

$ \lambda = \frac{c}{\nu} $

Из этих формул также следует, что скорость волны можно выразить как:

$ v = \lambda \cdot \nu $

Ответ: Для электромагнитных волн справедливы следующие соотношения: $\lambda = v \cdot T$; $\nu = 1/T$; $\lambda = v/\nu$, где $\lambda$ – длина волны, $v$ – скорость ее распространения (в вакууме $v=c$), $T$ – период, а $\nu$ – частота колебаний.

4. Как должна двигаться заряженная частица, чтобы она излучала электромагнитные волны?

Излучение электромагнитных волн происходит только тогда, когда заряженная частица движется с ускорением. Рассмотрим разные виды движения:

1. Покоящийся заряд. Создает вокруг себя только постоянное во времени электростатическое поле. Излучения нет.

2. Заряд, движущийся прямолинейно и равномерно (с постоянной скоростью). Создает постоянные электрическое и магнитное поля, которые перемещаются вместе с зарядом. Излучения также не происходит.

3. Заряд, движущийся с ускорением. Только в этом случае происходит излучение электромагнитных волн. Ускорение — это любое изменение вектора скорости, то есть изменение его величины (модуля) или направления.

Примерами ускоренного движения являются:

- колебательное движение заряда (как в передающей антенне);

- движение заряда по криволинейной траектории, например, по окружности (даже если модуль скорости постоянен);

- любое неравномерное прямолинейное движение (разгон или торможение).

Физическая причина заключается в том, что ускоренное движение заряда создает переменное электромагнитное поле. Переменное электрическое поле порождает переменное магнитное, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое. Этот процесс, поддерживая сам себя, распространяется в пространстве в виде электромагнитной волны, уносящей энергию от источника.

Ответ: Чтобы заряженная частица излучала электромагнитные волны, она должна двигаться с ускорением, то есть её скорость должна меняться либо по величине, либо по направлению, либо и то, и другое одновременно.

4. Как должна двигаться заряженная частица, чтобы она излучала электромагнитные волны?

4. Для того чтобы заряженная частица излучала электромагнитные волны, она должна двигаться с ускорением. Ускорение, обозначаемое как $a$, — это векторная физическая величина, которая показывает, как быстро меняется скорость частицы по величине или по направлению.

Рассмотрим различные типы движения заряженной частицы:

• Частица находится в состоянии покоя ($v=0$): Вокруг неподвижной заряженной частицы существует только постоянное во времени электрическое поле (электростатическое поле). Излучение электромагнитных волн не происходит.
• Частица движется равномерно и прямолинейно ($v = \text{const}, a = 0$): Заряженная частица, движущаяся с постоянной скоростью, создает вокруг себя как постоянное электрическое, так и постоянное магнитное поле. Эти поля перемещаются вместе с частицей, но не "отрываются" от нее в виде волны. Излучения также не происходит.
• Частица движется с ускорением ($a \neq 0$): Любое движение заряженной частицы с ускорением приводит к созданию в окружающем пространстве переменных электрического и магнитного полей. Согласно теории электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла, переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле. Этот процесс является самоподдерживающимся и распространяется в пространстве со скоростью света в виде электромагнитной волны. Эта волна уносит энергию от ускоряющейся частицы.

Движение с ускорением может происходить в следующих случаях:

1. Колебательное движение: Заряженная частица, совершающая колебания (например, электроны в передающей антенне), непрерывно изменяет свою скорость и направление движения. Такое движение всегда является ускоренным и является основным принципом генерации радиоволн.
2. Движение по криволинейной траектории: Если частица движется по кривой, например, по окружности (как в ускорителе частиц — циклотроне или синхротроне), она постоянно испытывает центростремительное ускорение, направленное к центру кривизны траектории, даже если модуль ее скорости остается постоянным. Такое движение вызывает так называемое синхротронное излучение.
3. Резкое изменение скорости: Когда быстрая заряженная частица резко тормозится (например, при столкновении с мишенью в рентгеновской трубке) или, наоборот, резко ускоряется, она испытывает очень большое ускорение и излучает электромагнитные волны, как правило, высокой частоты и энергии (так называемое тормозное излучение или рентгеновские лучи).

Таким образом, фундаментальным условием для излучения электромагнитных волн заряженной частицей является ее ускоренное движение.

Ответ: Чтобы заряженная частица излучала электромагнитные волны, она должна двигаться с ускорением, то есть должна изменяться либо величина ее скорости, либо направление ее движения, либо и то и другое одновременно.

5. Когда и кем были впервые получены электромагнитные волны?

Электромагнитные волны были впервые экспериментально получены и изучены немецким физиком Генрихом Герцем в период с 1886 по 1888 год.

Теоретическое существование электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью света, было предсказано Джеймсом Клерком Максвеллом в 1860-х годах как следствие его уравнений электромагнетизма. Однако экспериментальное подтверждение этой теории отсутствовало до работ Герца.

Для генерации электромагнитных волн Герц использовал устройство, которое сейчас известно как вибратор Герца. Оно представляло собой искровой передатчик, состоящий из индукционной катушки, создающей высокое напряжение, и двух металлических стержней с шариками на концах, образующих искровой промежуток. При пробое этого промежутка возникали быстрые электромагнитные колебания, которые и являлись источником электромагнитных волн.

Для обнаружения (регистрации) этих волн Герц использовал приёмник — простое проволочное кольцо с небольшим зазором (резонатор). Когда электромагнитная волна достигала приёмника, она индуцировала в нём переменный ток, и в зазоре резонатора проскакивала крошечная искра.

В ходе своих опытов Герц не только доказал существование электромагнитных волн, но и исследовал их свойства. Он продемонстрировал, что они могут отражаться, преломляться, интерферировать и поляризоваться, подобно световым волнам. Также он измерил их длину и скорость распространения, которая оказалась равной скорости света, что стало блестящим подтверждением теории Максвелла.

Ответ: электромагнитные волны были впервые получены немецким физиком Генрихом Герцем в 1886-1888 годах.

6. Приведите примеры применения разных диапазонов электромагнитных волн и их воздействия на живые организмы.

Электромагнитные волны представляют собой непрерывный спектр излучений, различающихся длиной волны $ \lambda $ и частотой $ f $. Энергия фотона $ E = hf $ (где $h$ — постоянная Планка) определяет характер взаимодействия волны с веществом, в том числе и с живыми организмами. Чем выше частота (и меньше длина волны), тем больше энергия фотонов и тем более выраженным и потенциально опасным может быть их воздействие.

Радиоволны

Применение: Радиоволны являются основой для беспроводной связи. Они используются в радиовещании, телевидении, мобильной связи (частично), сетях Wi-Fi, радиолокации и радиоастрономии. Пульты дистанционного управления также часто работают в радиодиапазоне.

Воздействие на живые организмы: Энергия фотонов радиоволн слишком мала, чтобы вызывать ионизацию атомов или разрыв химических связей в молекулах. Поэтому в интенсивностях, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, они считаются безвредными. Однако очень мощное радиоизлучение может вызывать нагрев тканей организма (термический эффект). Вопрос о нетермическом воздействии длительного облучения малой интенсивности остается предметом научных исследований.

Ответ: Радиоволны применяются в основном для передачи информации (радио, ТВ, мобильная связь). Их биологическое воздействие при обычных уровнях мощности незначительно, но при высокой интенсивности могут вызывать нагрев тканей.

Микроволны (СВЧ-излучение)

Применение: Наиболее известное бытовое применение — микроволновые печи, где излучение используется для разогрева пищи. Также микроволны применяются в радарах, для спутниковой связи, в сетях мобильной связи (GSM, 3G, 4G, 5G) и Wi-Fi.

Воздействие на живые организмы: Основной эффект — тепловой. Микроволны эффективно поглощаются молекулами воды, заставляя их колебаться, что приводит к нагреву тканей. При высокой мощности это может вызвать ожоги и повреждения внутренних органов. Именно поэтому микроволновые печи имеют защитные экраны. Безопасность долгосрочного воздействия от мобильных телефонов и Wi-Fi-роутеров регулируется санитарными нормами, ограничивающими мощность излучения.

Ответ: Микроволны используются в кулинарии (микроволновые печи) и связи (мобильные сети, радары). Основное воздействие на организмы — нагрев тканей за счет поглощения энергии молекулами воды.

Инфракрасное излучение (ИК)

Применение: Используется в приборах ночного видения, тепловизорах, пультах дистанционного управления, для обогрева помещений и в физиотерапии (прогревание). Также применяется для сушки и в инфракрасной астрономии.

Воздействие на живые организмы: Воспринимается кожными рецепторами человека как тепло. Теплокровные животные сами являются источниками ИК-излучения. Оно играет важную роль в процессах теплообмена. Интенсивное инфракрасное излучение может вызвать перегрев организма, ожоги кожи и повреждение глаз (особенно хрусталика).

Ответ: Инфракрасное излучение применяется для обогрева, в тепловизорах и пультах ДУ. Оно воспринимается как тепло и участвует в теплообмене; при высокой интенсивности может вызывать ожоги.

Видимый свет

Применение: Основа зрения для человека и большинства животных. Используется в осветительных приборах, лазерах, оптоволоконной связи, фотографии. Является источником энергии для фотосинтеза — ключевого процесса для жизни на Земле.

Воздействие на живые организмы: Жизненно важно. Обеспечивает возможность зрения. У растений запускает процесс фотосинтеза. У животных и человека свет регулирует циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования) через воздействие на выработку гормонов, например, мелатонина. Слишком яркий свет (например, от лазера или солнца) может повредить сетчатку глаза.

Ответ: Видимый свет необходим для зрения и фотосинтеза, регулирует биологические ритмы. Слишком интенсивный свет опасен для глаз.

Ультрафиолетовое излучение (УФ)

Применение: Используется для дезинфекции и стерилизации воды, воздуха и поверхностей в медицине и промышленности (жесткий УФ-C). Применяется в соляриях, для отверждения полимерных материалов, а также в криминалистике для обнаружения следов.

Воздействие на живые организмы: Обладает как полезными, так и вредными свойствами. В малых дозах УФ-излучение (спектр B) необходимо для синтеза витамина D в коже человека. Однако избыточное воздействие опасно: фотоны УФ обладают достаточной энергией для повреждения ДНК в клетках кожи, что приводит к солнечным ожогам, преждевременному старению кожи и может вызвать рак (меланому). Также УФ-излучение вредно для глаз, вызывая катаракту.

Ответ: Ультрафиолет применяется для стерилизации; для организмов он может быть как полезен (синтез витамина D), так и вреден (ожоги, риск рака кожи) из-за способности повреждать ДНК.

Рентгеновское излучение

Применение: Широко используется в медицине для диагностики — рентгенография и компьютерная томография (КТ) позволяют получать изображения костей и внутренних органов. Применяется в системах безопасности (сканеры в аэропортах), в материаловедении для анализа структуры кристаллов, а также в лучевой терапии рака.

Воздействие на живые организмы: Является ионизирующим излучением. Его фотоны обладают высокой энергией и способны выбивать электроны из атомов и молекул, образуя ионы и свободные радикалы. Это приводит к повреждению или гибели клеток и мутациям в ДНК, что увеличивает риск развития онкологических заболеваний и генетических нарушений. Поэтому его применение в медицине строго дозируется, и используются средства защиты (например, свинцовые фартуки).

Ответ: Рентгеновское излучение используется в медицинской диагностике и системах безопасности. Является ионизирующим и может повреждать клетки и ДНК, поэтому его дозы строго контролируются.

Гамма-излучение

Применение: Используется в медицине для лучевой терапии злокачественных опухолей (например, "гамма-нож"), так как способно уничтожать раковые клетки. Применяется для стерилизации медицинских инструментов, материалов и даже продуктов питания. В промышленности используется для дефектоскопии (просвечивания) массивных изделий.

Воздействие на живые организмы: Это наиболее энергичное и проникающее ионизирующее излучение. Оно чрезвычайно опасно для живых организмов. Вызывает тяжелые повреждения на клеточном уровне, приводя к лучевой болезни, массовой гибели клеток, раку и генетическим мутациям. Любая работа с источниками гамма-излучения требует строжайших мер радиационной защиты.

Ответ: Гамма-излучение применяется для лечения рака и стерилизации. Это крайне опасное ионизирующее излучение, вызывающее серьезные повреждения живых тканей.

1. На какой частоте суда передают сигнал бедствия SOS, если по международному соглашению длина радиоволны должна быть 600 м?

Дано:

Длина радиоволны, $\lambda = 600$ м

Скорость распространения радиоволн (скорость света), $c = 3 \cdot 10^8$ м/с

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Частоту радиоволны, $\nu$

Решение:

Для определения частоты радиоволны воспользуемся формулой, связывающей длину волны, частоту и скорость ее распространения. Радиоволны являются электромагнитными волнами и распространяются в вакууме со скоростью света $c$.

Формула имеет вид:

$c = \lambda \cdot \nu$

где $c$ — скорость света, $\lambda$ — длина волны, $\nu$ — частота волны.

Выразим из этой формулы искомую частоту $\nu$:

$\nu = \frac{c}{\lambda}$

Подставим числовые значения в формулу:

$\nu = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{600 \text{ м}} = \frac{3 \cdot 10^8}{6 \cdot 10^2} \text{ Гц} = 0.5 \cdot 10^{8-2} \text{ Гц} = 0.5 \cdot 10^6 \text{ Гц}$

Полученное значение можно выразить в килогерцах (кГц). Так как $1 \text{ кГц} = 10^3 \text{ Гц}$, то:

$0.5 \cdot 10^6 \text{ Гц} = 500 \cdot 10^3 \text{ Гц} = 500 \text{ кГц}$

Ответ: частота, на которой суда передают сигнал бедствия SOS, равна 500 кГц.

2. Радиосигнал, посланный с Земли на Луну, может отразиться от поверхности Луны и вернуться на Землю. Предложите способ измерения расстояния между Землёй и Луной с помощью радиосигнала.

Указание: задача решается таким же методом, каким измеряется глубина моря с помощью эхолокации (см. § 34).

Решение

Для измерения расстояния между Землей и Луной с помощью радиосигнала можно использовать метод радиолокации, который аналогичен методу эхолокации для измерения глубины моря. Суть метода заключается в следующем:

1. С помощью направленной антенны (радиотелескопа) на Земле посылается короткий и мощный радиоимпульс в сторону Луны.
2. В момент отправки импульса запускается высокоточный таймер (хронометр).
3. Радиосигнал, являясь электромагнитной волной, распространяется в вакууме со скоростью света $c$. Он достигает Луны, отражается от её поверхности и начинает движение в обратном направлении к Земле.
4. Та же антенна, которая отправляла сигнал, или другая, находящаяся рядом, используется в режиме приёма для обнаружения слабого отраженного сигнала (эха).
5. В момент приёма отраженного сигнала таймер останавливается. Фиксируется общее время $t$, затраченное сигналом на путь "Земля-Луна-Земля".
6. За это время $t$ сигнал прошел расстояние $S$, равное удвоенному расстоянию от Земли до Луны $L$. То есть, $S = 2L$.
7. Зная скорость распространения сигнала (скорость света $c \approx 300 000$ км/с) и измеренное время $t$, можно рассчитать расстояние $L$ до Луны.

Общий пройденный путь сигнала вычисляется по формуле:

$S = c \cdot t$

Так как этот путь равен удвоенному расстоянию до Луны, $S = 2L$, получаем:

$2L = c \cdot t$

Из этого уравнения выражаем искомое расстояние $L$:

$L = \frac{c \cdot t}{2}$

Таким образом, измерив время прохождения радиосигнала до Луны и обратно, можно точно определить расстояние до неё.

Ответ:

Нужно послать с Земли радиосигнал в направлении Луны и измерить время $t$ между моментом отправки сигнала и моментом приёма его отражения от лунной поверхности. Расстояние до Луны $L$ вычисляется по формуле $L = \frac{c \cdot t}{2}$, где $c$ — скорость света.

3. Можно ли измерить расстояние между Землёй и Луной с помощью звуковой или ультразвуковой волны? Ответ обоснуйте.

Решение

Измерить расстояние между Землёй и Луной с помощью звуковой или ультразвуковой волны невозможно. Для обоснования этого вывода необходимо рассмотреть два ключевых аспекта: природу звука и характеристики пространства между Землёй и Луной.

1. Природа звуковых и ультразвуковых волн. Звук, включая ультразвук (звук с частотой выше порога слышимости человека), является механической волной. Это означает, что для распространения звуку необходима среда — газ, жидкость или твёрдое тело. Звуковая волна представляет собой процесс передачи колебаний от одной частицы среды к другой. Без частиц среды колебаниям передаваться нечему.

2. Среда между Землёй и Луной. Подавляющая часть пространства между Землёй (за пределами её атмосферы) и Луной — это космический вакуум. Вакуум — это пространство, практически полностью лишённое вещества. Плотность частиц в нём настолько мала, что они не могут эффективно передавать механические колебания на большие расстояния.

Следовательно, звуковая или ультразвуковая волна, испущенная с Земли, распространится только в пределах её атмосферы. Достигнув границы с космическим вакуумом, волна не сможет двигаться дальше, так как исчезнет среда для её распространения. Волна не сможет достичь Луны, отразиться от её поверхности и вернуться на Землю. Таким образом, метод эхолокации, который мог бы быть использован для измерения, в данном случае неприменим.

Примечание: Для измерения расстояния до Луны успешно применяется лазерная локация, так как свет (лазерный луч) является электромагнитной волной и, в отличие от звука, может распространяться в вакууме.

Ответ: Нет, измерить расстояние между Землёй и Луной с помощью звуковой или ультразвуковой волны нельзя. Причина в том, что звук — это механическая волна, которой для распространения необходима упругая среда (например, воздух или вода). Космическое пространство между планетой и её спутником является вакуумом, в котором отсутствуют частицы для передачи звуковых колебаний.