Номер 2, страница 265 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 54. Диапазоны электромагнитных волн. Ответь на вопросы - номер 2, страница 265.

Условие.

2. Перечислите основные диапазоны электромагнитных волн и укажите границы этих диапазонов.

Решение.

Решение 2.

Перечислите основные диапазоны электромагнитных волн и укажите границы этих диапазонов.

Вся совокупность электромагнитных волн образует непрерывный спектр, который принято делить на несколько диапазонов. Деление это условно, и границы между диапазонами не являются резкими. Диапазоны перечисляются в порядке увеличения частоты (и уменьшения длины волны). Основные диапазоны электромагнитных волн и их примерные границы:

• Радиоволны: длина волны $ \lambda > 1 \text{ м} $, частота $ \nu < 300 \text{ МГц} $.

• Микроволновое излучение (СВЧ): $ \lambda $ от 1 мм до 1 м, $ \nu $ от 300 МГц до 300 ГГц.

• Инфракрасное излучение: $ \lambda $ от 740 нм до 1 мм, $ \nu $ от 300 ГГц до 405 ТГц.

• Видимый свет: $ \lambda $ от 380 нм до 740 нм, $ \nu $ от 405 ТГц до 790 ТГц.

• Ультрафиолетовое излучение: $ \lambda $ от 10 нм до 380 нм, $ \nu $ от 790 ТГц до 30 ПГц.

• Рентгеновское излучение: $ \lambda $ от 0,01 нм до 10 нм, $ \nu $ от 30 ПГц до 30 ЭГц.

• Гамма-излучение: $ \lambda < 0,01 \text{ нм} $, $ \nu > 30 \text{ ЭГц} $.

Ответ: Основные диапазоны электромагнитных волн (в порядке возрастания частоты): радиоволны ($ \nu < 300 \text{ МГц} $), микроволновое излучение ($ 300 \text{ МГц} - 300 \text{ ГГц} $), инфракрасное излучение ($ 300 \text{ ГГц} - 405 \text{ ТГц} $), видимый свет ($ 405 - 790 \text{ ТГц} $), ультрафиолетовое излучение ($ 790 \text{ ТГц} - 30 \text{ ПГц} $), рентгеновское излучение ($ 30 \text{ ПГц} - 30 \text{ ЭГц} $) и гамма-излучение ($ \nu > 30 \text{ ЭГц} $).

3. Расскажите о каждом диапазоне.

Радиоволны

Это самый длинноволновый и низкочастотный участок спектра. Источниками радиоволн служат переменные электрические токи в проводниках (антеннах). Естественные источники — грозовые разряды и астрономические объекты. Радиоволны способны огибать препятствия, соизмеримые с их длиной, и распространяться на большие расстояния. Применяются для передачи информации: в радиовещании (AM, FM), телевидении, мобильной связи, системах навигации (GPS), радиолокации.

Микроволновое излучение (СВЧ)

Этот диапазон часто рассматривают как часть радиоволн. Источниками являются специальные электронные приборы — магнетроны, клистроны. Микроволны используются в бытовых СВЧ-печах, где они вызывают колебания молекул воды, что приводит к нагреву пищи. Также они находят широкое применение в радиолокации для обнаружения объектов, в спутниковой связи, беспроводных сетях передачи данных (Wi-Fi, Bluetooth).

Инфракрасное (ИК) излучение

Также известно как тепловое излучение, поскольку испускается всеми нагретыми телами. Источниками являются Солнце, лампы накаливания, любые нагретые предметы, а также специальные светодиоды и лазеры. Человеком воспринимается как тепло. Применяется в пультах дистанционного управления, приборах ночного видения, тепловизорах, для обогрева помещений, в физиотерапии и в волоконно-оптических линиях связи.

Видимый свет

Это единственный диапазон электромагнитного излучения, воспринимаемый человеческим глазом. Источники света многообразны: Солнце, лампы, пламя, лазеры. Этот диапазон включает в себя спектр цветов от красного (наименьшая частота) до фиолетового (наибольшая частота). Видимый свет — основа нашего зрения и всей жизни на Земле (фотосинтез). Он используется в освещении, фотографии, оптических приборах (микроскопы, телескопы), технологиях хранения и считывания данных (CD, DVD).

Ультрафиолетовое (УФ) излучение

Это излучение с более высокой энергией, чем у видимого света. Основной естественный источник — Солнце. Искусственные источники — кварцевые и ртутные лампы, электрическая дуга. УФ-излучение обладает высокой химической и биологической активностью: вызывает загар, способствует выработке витамина D, но в больших дозах может повредить клетки кожи и глаз. Обладает бактерицидными свойствами, что используется для стерилизации воды, воздуха и поверхностей. Также применяется для обнаружения поддельных банкнот (по люминесценции меток).

Рентгеновское излучение

Это высокоэнергетическое ионизирующее излучение. Его получают в рентгеновских трубках при торможении быстрых электронов о металлическую мишень. Рентгеновские лучи обладают высокой проникающей способностью. Они проходят сквозь мягкие ткани организма, но задерживаются более плотными, например, костями. Это свойство лежит в основе медицинской диагностики (рентгенография, компьютерная томография). Также используется в системах безопасности (сканеры в аэропортах), в материаловедении для изучения структуры кристаллов (рентгеноструктурный анализ).

Гамма-излучение (γ-лучи)

Это электромагнитные волны с самой высокой частотой и энергией в спектре. Источниками гамма-квантов являются процессы, происходящие внутри атомных ядер: радиоактивный распад, ядерные реакции. Также они приходят из космоса от таких объектов, как пульсары и квазары. Гамма-излучение обладает наивысшей проникающей способностью и является сильно ионизирующим, что делает его опасным для живых организмов. Применяется в медицине для лучевой терапии злокачественных опухолей (гамма-нож), для стерилизации медицинских инструментов и пищевых продуктов, в промышленной дефектоскопии для контроля качества сварных швов.

Ответ: Каждый диапазон электромагнитного спектра имеет уникальные источники, свойства и области применения, от радиосвязи (радиоволны) и разогрева пищи (микроволны) до зрения (видимый свет), медицинской диагностики (рентген) и лечения рака (гамма-излучение).