Обсуди с товарищами, страница 266 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 54. Диапазоны электромагнитных волн. Ответь на вопросы - страница 266.

Условие.

Что общего у электромагнитных волн различных диапазонов?

Решение.

Решение 2.

Несмотря на значительные различия в частоте, длине волны, способах генерации, регистрации и характере взаимодействия с веществом, все электромагнитные волны — от низкочастотных радиоволн до высокоэнергетического гамма-излучения — имеют ряд фундаментальных общих свойств.

Единая физическая природа: Все электромагнитные волны являются поперечными волнами, представляющими собой распространяющиеся в пространстве колебания электромагнитного поля. Векторы напряженности электрического поля ($ \vec{E} $) и индукции магнитного поля ($ \vec{B} $) в такой волне колеблются во взаимно перпендикулярных плоскостях, и оба они перпендикулярны направлению распространения волны.

Общий источник возникновения: Любое электромагнитное излучение порождается ускоренно движущимися электрическими зарядами. Различия в частоте и энергии волн обусловлены характером и интенсивностью движения этих зарядов (например, колебания электронов в антенне для радиоволн или переходы электронов между энергетическими уровнями в атомах для видимого света).

Скорость распространения в вакууме: В вакууме все без исключения электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью — скоростью света $c$. Это фундаментальная физическая константа, значение которой составляет $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с. В любой материальной среде скорость их распространения меньше, чем в вакууме.

Способность распространяться в вакууме: В отличие от механических волн (например, звука), которым для распространения необходима среда (газ, жидкость или твердое тело), электромагнитные волны не нуждаются в среде и могут свободно распространяться в пустоте (вакууме).

Проявление волновых свойств: Для всех электромагнитных волн характерны одни и те же волновые явления: отражение от поверхностей, преломление на границе двух сред, интерференция (сложение волн), дифракция (огибание препятствий) и поляризация. Эти свойства подтверждают их общую волновую природу.

Перенос энергии и импульса: Любая электромагнитная волна переносит энергию и импульс в пространстве. При поглощении или отражении волны оказывают давление на поверхность. Энергия, переносимая волной, пропорциональна ее частоте, что описывается формулой Планка для энергии фотона (кванта электромагнитного поля): $E=h\nu$, где $h$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота волны.

Связь основных характеристик: Длина волны $\lambda$, частота $\nu$ и скорость распространения $v$ для всех электромагнитных волн связаны универсальным соотношением: $v = \lambda \cdot \nu$. В вакууме оно принимает вид $c = \lambda \cdot \nu$.

Ответ: Общими свойствами для электромагнитных волн всех диапазонов являются: единая природа (поперечные волны, состоящие из колеблющихся электрического и магнитного полей), общий механизм возникновения (излучение ускоренно движущимися зарядами), одинаковая скорость распространения в вакууме (скорость света $c$), способность распространяться в вакууме, проявление полного набора волновых свойств (отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация), а также перенос энергии и импульса.