Номер 8, страница 256 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Ответь на вопросы - номер 8, страница 256.

Условие.

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

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы заряженная частица излучала электромагнитные волны, она должна двигаться с ускорением. Рассмотрим этот принцип подробнее, проанализировав различные виды движения заряда.

Неподвижная заряженная частица создает вокруг себя только постоянное во времени (статическое) электрическое поле. Магнитное поле в этом случае отсутствует, и никакого излучения не происходит.

Заряженная частица, движущаяся равномерно и прямолинейно (то есть с постоянной скоростью, $v = \text{const}$), создает вокруг себя как электрическое, так и постоянное магнитное поле. Эти поля перемещаются в пространстве вместе с частицей. Несмотря на то, что для неподвижного наблюдателя поля в фиксированной точке пространства изменяются, такая система не излучает энергию в виде волн. Энергия полей просто переносится вместе с зарядом.

Излучение электромагнитных волн происходит только тогда, когда заряженная частица движется с ускорением ($a \neq 0$). Ускорение означает любое изменение вектора скорости со временем. Это может быть изменение величины скорости (разгон или торможение) или изменение направления скорости (движение по криволинейной траектории). При ускоренном движении создаваемые частицей электрическое и магнитное поля становятся переменными во времени таким образом, что они начинают порождать друг друга и распространяться в пространстве независимо от источника, унося с собой энергию. Эта распространяющаяся в пространстве система переменных электрического и магнитного полей и есть электромагнитная волна.

Например, электроны, совершающие колебательные движения в антенне, постоянно испытывают ускорение, что приводит к излучению радиоволн. Другой пример — синхротронное излучение, которое возникает, когда заряженные частицы, например электроны, движутся с высокой скоростью по криволинейной траектории в магнитном поле ускорителя.

Ответ: Чтобы заряженная частица излучала электромагнитные волны, она должна двигаться с ускорением. Это означает, что ее вектор скорости должен изменяться со временем (либо по модулю, либо по направлению, либо и то и другое одновременно).