Задание 1, страница 196 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

Рассмотрите рисунок 200.

Укажите основную цель постановки опыта. Почему приемная и передающая антенны одинаковые?

Почему появление искры между шариками принимающей антенны стало доказательством верности теории Максвелла?

Какое явление было обнаружено Герцем в проведенном опыте?

Укажите основную цель постановки опыта.

Основная цель опытов, проведенных Генрихом Герцем, заключалась в экспериментальном подтверждении теории электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла. Герц стремился доказать существование электромагнитных волн, которые были предсказаны Максвеллом чисто теоретически, а также сгенерировать эти волны, зарегистрировать их на расстоянии и исследовать их свойства.

Ответ: Экспериментальное доказательство существования электромагнитных волн, предсказанных теорией Максвелла.

Почему приемная и передающая антенны одинаковые?

Приемная и передающая антенны (называемые вибратором Герца и резонатором соответственно) были сделаны одинаковыми по размерам для того, чтобы их собственные частоты колебаний совпадали. Это необходимо для возникновения явления электромагнитного резонанса. При резонансе происходит наиболее эффективная передача энергии от электромагнитной волны к приемной антенне. В результате в приемнике возникают вынужденные электромагнитные колебания со значительно большей амплитудой, чем если бы их собственные частоты не совпадали. Это усиление колебаний и позволяло получить достаточно высокое напряжение для пробоя воздушного зазора и появления заметной искры.

Ответ: Для создания условия резонанса, при котором энергия от передатчика к приемнику передается наиболее эффективно, что позволяет обнаружить слабую волну.

Почему появление искры между шариками принимающей антенны стало доказательством верности теории Максвелла?

Согласно теории Максвелла, электрические разряды (искры) в передатчике создают ускоренно движущиеся заряды, которые порождают в окружающем пространстве переменное электромагнитное поле. Это поле распространяется в виде электромагнитной волны и переносит энергию. Когда волна достигала приемной антенны (резонатора), ее переменное электрическое поле заставляло свободные электроны в металле антенны совершать вынужденные колебания. Эти колебания приводили к возникновению большой разности потенциалов между шариками приемника. Появление искры означало, что напряжение достигло пробивного значения для воздуха. Таким образом, искра наглядно демонстрировала, что энергия была передана от передатчика к приемнику через пространство без какой-либо материальной связи (например, проводов). Такая беспроводная передача энергии и была одним из ключевых следствий теории Максвелла.

Ответ: Искра доказывала, что энергия была передана от передатчика к приемнику на расстояние через пространство, что подтверждало существование переносящих энергию электромагнитных волн.

Какое явление было обнаружено Герцем в проведенном опыте?

Главным явлением, которое было экспериментально обнаружено и подтверждено Генрихом Герцем, является существование электромагнитных волн. В своих опытах он не только смог сгенерировать и зарегистрировать эти волны, но и изучил их фундаментальные свойства. Герц показал, что электромагнитные волны распространяются в пространстве с конечной скоростью (равной скорости света), а также отражаются, преломляются, интерферируют, дифрагируют и могут быть поляризованы, то есть ведут себя в точности как световые волны. Это позволило сделать вывод, что свет является частным случаем электромагнитных волн.

Ответ: Герцем было обнаружено и экспериментально доказано существование электромагнитных волн, а также изучены их свойства.