Номер 5, страница 199 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 46. Электромагнитные волны. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 199.

Условие.

5. Переносится ли энергия при распространении электромагнитных волн?

Решение.

Решение

Да, при распространении электромагнитных волн происходит перенос энергии. Этот процесс является одним из фундаментальных свойств волн и лежит в основе многих явлений и технологий.

Электромагнитная волна — это распространяющиеся в пространстве колебания взаимосвязанных электрического ($\vec{E}$) и магнитного ($\vec{B}$) полей. Каждое из этих полей обладает энергией. Объемная плотность энергии электромагнитного поля ($\text{w}$) в вакууме складывается из плотности энергии электрического поля ($w_E$) и плотности энергии магнитного поля ($w_B$):

$w = w_E + w_B = \frac{\epsilon_0 E^2}{2} + \frac{B^2}{2\mu_0}$

где $\epsilon_0$ — электрическая постоянная, а $\mu_0$ — магнитная постоянная.

Поскольку волна движется, она переносит эту энергию с собой. Процесс переноса энергии характеризуется вектором плотности потока энергии, который называется вектором Пойнтинга:

$\vec{S} = \frac{1}{\mu_0} [\vec{E} \times \vec{B}]$

Направление вектора $\vec{S}$ указывает направление переноса энергии (оно совпадает с направлением распространения волны), а его модуль $|S|$ равен мощности, переносимой через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны. Эту величину называют интенсивностью излучения.

Примерами, подтверждающими перенос энергии электромагнитными волнами, служат: нагрев Земли солнечным светом, работа микроволновой печи, прием сигнала радио- и телеантеннами, а также способность лазерного луча резать материалы. Во всех этих случаях энергия от источника передается к приемнику посредством электромагнитных волн.

Ответ: Да, при распространении электромагнитных волн всегда происходит перенос энергии.