Номер 1, страница 199 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 46. Электромагнитные волны. Задание 40 - номер 1, страница 199.

Условие.

1. Сравните механические и электромагнитные волны: по частоте, по скорости распространения, по свойствам среды, в которой они распространяются.

Решение.

по частоте

И механические, и электромагнитные волны могут существовать в очень широком диапазоне частот. Однако спектр частот электромагнитных волн несравнимо шире. Частоты механических волн (например, звука) простираются от долей герца (инфразвук) до гигагерц (гиперзвук). Спектр же электромагнитных волн включает в себя радиоволны (от нескольких герц), микроволны, инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-излучение, частота которого может превышать $10^{20}$ Гц. Таким образом, верхняя граница частот для электромагнитных волн на много порядков выше, чем для механических.

Ответ: Диапазон частот электромагнитных волн значительно шире и достигает гораздо больших значений, чем диапазон частот механических волн.

по скорости распространения

Скорость распространения механических волн определяется упругими свойствами и плотностью среды, в которой они распространяются. Эта скорость всегда значительно меньше скорости света. Например, скорость звука в воздухе при нормальных условиях составляет около 343 м/с, в воде – около 1500 м/с, в стали – около 5000–6000 м/с. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме – это фундаментальная физическая постоянная, скорость света, равная $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с. В любой материальной среде скорость электромагнитных волн меньше, чем в вакууме ($v = c/n$, где $n \ge 1$ – показатель преломления среды), но все равно на много порядков превышает скорость любой механической волны.

Ответ: Скорость распространения электромагнитных волн на много порядков превышает скорость распространения механических волн.

по свойствам среды, в которой они распространяются

Это является фундаментальным различием между двумя типами волн. Механические волны представляют собой процесс распространения колебаний частиц вещества. Для их существования и распространения обязательно требуется наличие упругой среды (твердой, жидкой или газообразной). В вакууме, где нет частиц, механические волны распространяться не могут. Электромагнитные волны, в свою очередь, являются возмущениями электромагнитного поля. Они не нуждаются в среде для распространения и могут свободно перемещаться в вакууме. Более того, именно в вакууме они достигают своей максимальной скорости.

Ответ: Механическим волнам для распространения необходима материальная среда, в то время как электромагнитные волны могут распространяться как в среде, так и в вакууме.