Номер 3, страница 269 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 55. Развитие взглядов на природу света. Ответь на вопросы - номер 3, страница 269.

Условие.

3. Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?

Решение.

Решение 2.

Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?

Английский физик Джеймс Клерк Максвелл, обобщив все известные на тот момент законы электричества и магнетизма в виде системы уравнений, сделал фундаментальное предположение о том, что свет имеет электромагнитную природу, то есть является частным случаем электромагнитных волн.

Основанием для такого вывода послужили следующие общие свойства и характеристики, присущие как свету, так и теоретически описанным электромагнитным волнам:

• Скорость распространения в вакууме. Самым весомым аргументом стало поразительное совпадение скорости распространения электромагнитных волн, вычисленной Максвеллом из его уравнений ($c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}$), со скоростью света, которая была к тому времени уже достаточно точно измерена экспериментально. Оба значения составляли примерно $300\,000$ км/с.
• Поперечность волн. Из теории Максвелла следовало, что электромагнитные волны являются поперечными: векторы напряженности электрического поля ($\vec{E}$) и магнитной индукции ($\vec{B}$) колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Это свойство полностью соответствовало экспериментальным данным о поляризации света, которые доказывали, что световые волны также являются поперечными.
• Отражение, преломление, интерференция и дифракция. Все волновые явления, которые наблюдались у света (отражение от поверхностей, преломление на границе сред, интерференция и дифракция), должны были быть свойственны и электромагнитным волнам.
• Давление. Теория Максвелла предсказывала, что электромагнитные волны должны оказывать давление на препятствия. Позднее существование светового давления было экспериментально подтверждено русским физиком П. Н. Лебедевым, что стало еще одним доказательством правоты Максвелла.

Ответ: Максвелл предположил, что свет — это электромагнитная волна. Основания: совпадение расчетной скорости электромагнитных волн со скоростью света, а также поперечный характер как световых, так и электромагнитных волн.

4. Как называют частицу электромагнитного излучения?

Частицу (или квант) электромагнитного излучения называют фотоном. Это фундаментальное понятие квантовой физики, описывающее двойственную природу света и других электромагнитных волн (корпускулярно-волновой дуализм). Фотон представляет собой безмассовую (масса покоя равна нулю) и электрически нейтральную элементарную частицу, которая всегда движется со скоростью света в вакууме. Фотон является переносчиком электромагнитного взаимодействия.

Энергия фотона $E$ прямо пропорциональна частоте $\nu$ соответствующей ему электромагнитной волны и определяется по формуле Планка: $E = h\nu$, где $h$ — постоянная Планка.

Ответ: Фотон.