Номер 3, страница 260 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 53. Свойства электромагнитных волн. Ответь на вопросы - номер 3, страница 260.

Условие.

3. Как продемонстрировать преломление электромагнитных волн?

Решение.

Решение 2.

Для демонстрации преломления электромагнитных волн можно провести эксперимент, который наглядно покажет изменение направления распространения волн при их переходе из одной среды в другую. Этот опыт аналогичен классическому оптическому опыту с преломлением света в стеклянной призме, но проводится с волнами радиодиапазона.

Необходимое оборудование:

1. Источник (генератор) электромагнитных волн, например, СВЧ-генератор с рупорной антенной, создающий направленный пучок волн.

2. Приёмник электромагнитных волн с такой же антенной, подключённый к индикатору (например, гальванометру или осциллографу) для измерения интенсивности сигнала.

3. Преломляющий объект — большая трёхгранная призма из диэлектрического материала, например, парафина, плексигласа или эбонита. Показатель преломления этого материала должен отличаться от показателя преломления воздуха.

4. Поворотный столик с нанесённой угломерной шкалой (гониометр) для установки призмы и измерения углов.

Порядок проведения демонстрации:

1. Генератор и приёмник устанавливают на одной прямой друг напротив друга. Находят положение приёмника, в котором сигнал максимален. Это определяет первоначальное направление распространения волн.

2. На пути распространения волн на поворотный столик помещают диэлектрическую призму. В результате сигнал на приёмнике резко ослабевает или исчезает, так как волны, проходя через призму, отклонились от своего первоначального пути.

3. Не изменяя положения генератора и призмы, перемещают приёмник по дуге до тех пор, пока снова не будет найден максимум сигнала. Новое положение приёмника будет смещено относительно прямой, соединяющей его первоначальное положение и генератор.

4. Это смещение наглядно доказывает, что электромагнитные волны преломились, то есть изменили направление своего распространения при переходе через границы сред "воздух-призма" и "призма-воздух".

Физическая причина преломления заключается в изменении скорости распространения электромагнитных волн при переходе из одной среды в другую. Это явление подчиняется закону преломления Снеллиуса: $ \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1} $ где $\alpha$ — угол падения, $\beta$ — угол преломления, а $n_1$ и $n_2$ — абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно. Измерив углы падения и преломления (или угол отклонения луча призмой), можно экспериментально подтвердить справедливость этого закона для электромагнитных волн.

Ответ: Преломление электромагнитных волн демонстрируют, пропуская направленный пучок радиоволн через диэлектрическую призму (например, из парафина). Изменение направления распространения пучка после прохождения через призму, которое фиксируется приёмником, является доказательством явления преломления.