Номер 5, страница 256 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Физика, 9 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Гутник Елена Моисеевна, Иванов Александр Иванович, Петрова Мария Арсеньевна, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2023 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: белый, синий

ISBN: 978-5-09-102556-9

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 9 классе

Ответь на вопросы. § 52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 5, страница 256.

Навигация по странице:

Решение Комментарии
№5 (с. 256)
Условие. №5 (с. 256)
скриншот условия
Физика, 9 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Гутник Елена Моисеевна, Иванов Александр Иванович, Петрова Мария Арсеньевна, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 256, номер 5, Условие

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

Решение. №5 (с. 256)
Физика, 9 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Гутник Елена Моисеевна, Иванов Александр Иванович, Петрова Мария Арсеньевна, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 256, номер 5, Решение
Решение 2. №5 (с. 256)

Теория электромагнетизма, созданная Джеймсом Клерком Максвеллом в середине XIX века, представляет собой систему из четырех фундаментальных уравнений. Эти уравнения не только обобщили все известные на тот момент законы электричества и магнетизма, но и привели к ряду важнейших выводов о природе электромагнитных волн. Основные из них:

  • 1. Существование электромагнитных волн и их источник

    Главный вывод теории Максвелла — это теоретическое предсказание самого факта существования электромагнитных волн. Согласно его уравнениям, переменное во времени электрическое поле ($\frac{\partial \vec{E}}{\partial t}$) порождает вихревое магнитное поле ($\nabla \times \vec{B}$), а переменное во времени магнитное поле ($\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}$) порождает вихревое электрическое поле ($\nabla \times \vec{E}$). Эти два процесса неразрывно связаны и поддерживают друг друга. В результате в пространстве может распространяться единый процесс — электромагнитная волна, представляющая собой распространяющиеся в пространстве и времени колебания векторов напряженности электрического поля $\vec{E}$ и индукции магнитного поля $\vec{B}$. Источником таких волн, согласно теории, являются ускоренно движущиеся электрические заряды.

    Ответ: Теория Максвелла предсказывает существование электромагнитных волн как процесса взаимного порождения переменных электрического и магнитного полей, распространяющегося в пространстве. Источником этих волн служат заряды, движущиеся с ускорением.

  • 2. Скорость распространения электромагнитных волн

    Из своих уравнений Максвелл вывел формулу для скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. Эта скорость ($c$) оказалась связана с двумя фундаментальными физическими константами: электрической постоянной $\varepsilon_0$ и магнитной постоянной $\mu_0$.

    $c = \frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}}$

    Подстановка численных значений этих констант дала величину, поразительно близкую к экспериментально измеренной скорости света (около 300 000 км/с). Это позволило Максвеллу сделать гениальное предположение, что свет является частным случаем электромагнитных волн.

    Ответ: Электромагнитные волны в вакууме распространяются с конечной скоростью, равной скорости света, которая определяется фундаментальными электрической и магнитной постоянными ($c = 1/\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}$).

  • 3. Поперечность электромагнитных волн

    Решение уравнений Максвелла для волнового процесса показывает, что колебания векторов напряженности электрического поля ($\vec{E}$) и индукции магнитного поля ($\vec{B}$) происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Кроме того, векторы $\vec{E}$ и $\vec{B}$ всегда перпендикулярны друг другу. Таким образом, электромагнитные волны являются поперечными. Тройка векторов ($\vec{E}$, $\vec{B}$, вектор скорости $\vec{v}$) образует правую тройку, то есть они ориентированы так же, как оси x, y, z в правой системе координат.

    Ответ: Электромагнитные волны являются поперечными: векторы электрического ($\vec{E}$) и магнитного ($\vec{B}$) полей перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны.

  • 4. Перенос энергии и импульса

    Теория показывает, что электромагнитные волны переносят энергию. Плотность потока энергии, то есть количество энергии, переносимое волной через единичную площадку за единицу времени, описывается вектором Пойнтинга $\vec{S}$:

    $\vec{S} = \frac{1}{\mu_0} [\vec{E} \times \vec{B}]$

    Направление вектора $\vec{S}$ совпадает с направлением распространения волны. Помимо энергии, электромагнитные волны переносят и импульс. Это означает, что при поглощении или отражении волны на тело действует сила — сила светового давления. Существование этой силы также было предсказано Максвеллом.

    Ответ: Электромагнитные волны переносят энергию и импульс, что проявляется, в частности, в способности света оказывать давление на объекты.

  • 5. Существование широкого спектра электромагнитных волн

    Из теории Максвелла не следует никаких ограничений на возможные частоты (и, соответственно, длины волн) электромагнитных колебаний. Это означало, что видимый свет — это лишь узкая часть огромного спектра электромагнитных волн. Теория предсказала существование волн с частотами как ниже, так и выше частот видимого света. Это предсказание блестяще подтвердилось последующими открытиями радиоволн (Г. Герц), рентгеновских лучей (В. Рентген), гамма-излучения и других видов электромагнитного излучения.

    Ответ: Теория Максвелла предсказала существование непрерывного спектра электромагнитных волн, различающихся по частоте и длине волны, частью которого является видимый свет.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 256 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 256), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться