Добрый день! Сейчас мы с вами разберем это задание по физике.
№1. Выберите верный ответ. Учёный, впервые экспериментально подтвердивший существование электромагнитных волн:
Правильный ответ: Д. Максвелл. Именно Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнитного поля, которая предсказала существование электромагнитных волн.
№2. Установите соответствие между диапазоном электромагнитных волн и его типичным источником в природе или технике:
1 - Б (Радиоволны - Антенна радиопередатчика)
2 - Г (Инфракрасное излучение - Раскалённая спираль лампы накаливания)
3 - В (Видимый свет - Солнце (основная часть))
4 - А (Гамма-излучение - Радиоактивные ядра)
№3. Ответьте на вопрос. Может ли электромагнитная волна существовать, если в какой-то момент «исчезнет» её магнитная составляющая?
Нет, электромагнитная волна не может существовать без магнитной составляющей, так как электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне неразрывно связаны и порождают друг друга.
№4. Заполните пропуски в тексте.
Единая теория электромагнитного поля была создана учёным Максвеллом.
В электромагнитной волне векторы напряжённости электрического поля и магнитной индукции колеблются во взаимно перпендикулярных направлениях.
Процесс наложения звукового сигнала на высокочастотную электромагнитную волну для передачи называется модуляцией.
Электромагнитные волны переносят энергию, импульс и количество движения.
При переходе из вакуума в среду (например, в стекло) скорость и длина волны электромагнитной волны уменьшаются, а частота остаётся неизменной.
№5. Заполните таблицу. Рассчитайте недостающие величины (c = 3 * 10^8 м/с).
Чтобы заполнить таблицу, используем формулы:
\[ \lambda = \frac{c}{
u} \]
\[ T = \frac{1}{
u} \]
где:
\[ \lambda \] – длина волны,
\[
u \] – частота,
\[ T \] – период,
\[ c \] – скорость света.
Давай заполним таблицу:
Для сотовой связи:
Частота \(
u = 2.6 \times 10^9 \) Гц
Длина волны \(\lambda = \frac{3 \times 10^8}{2.6 \times 10^9} = 0.115 \) м (или 11.5 см)
Период \(T = \frac{1}{2.6 \times 10^9} = 3.85 \times 10^{-10} \) с
Для терапевтического УФ:
Длина волны \(\lambda = 2.8 \times 10^{-7} \) м
Частота \(
u = \frac{3 \times 10^8}{2.8 \times 10^{-7}} = 1.07 \times 10^{15} \) Гц
Период \(T = \frac{1}{1.07 \times 10^{15}} = 9.35 \times 10^{-16} \) с
Для радио (Москва):
Частота \(
u = 8.83 \times 10^7 \) Гц
Длина волны \(\lambda = \frac{3 \times 10^8}{8.83 \times 10^7} = 3.4 \) м
Период \(T = \frac{1}{8.83 \times 10^7} = 1.13 \times 10^{-8} \) с
Вот заполненная таблица:
| Пример излучения |
Частота (v), Гц |
Длина волны (λ), м |
Период (T), с |
| Сотовая связь |
2.6 * 10^9 |
0.115 |
3.85 * 10^-10 |
| Терапевтический УФ |
1.07 * 10^15 |
2.8 * 10^-7 |
9.35 * 10^-16 |
| Радио (Москва) |
8.83 * 10^7 |
3.4 |
1.13 * 10^-8 |
№6. Решите задачу. Радиолокатор излучает импульсы длительностью \(\tau = 2 \) мкс с частотой следования 400 Гц. Длина волны излучения \(\lambda = 10 \) см.
Определите частоту колебаний в антенне радиолокатора.
Чтобы найти частоту колебаний, используем формулу:
\[
u = \frac{c}{\lambda} \]
где:
\[
u \] – частота,
\[ c \] – скорость света (\(3 \times 10^8 \) м/с),
\[ \lambda \] – длина волны (10 см = 0.1 м).
Подставляем значения:
\[
u = \frac{3 \times 10^8}{0.1} = 3 \times 10^9 \text{ Гц} \]
Рассчитайте максимальную дальность обнаружения цели, при которой отражённый импульс вернётся после окончания излучения основного импульса. Считать скорость распространения волны равной \(c = 3 \times 10^8 \) м/с.
Максимальная дальность \(D\) определяется временем задержки возвращения импульса. Импульс должен вернуться до начала следующего импульса.
Время между импульсами:
\[ T = \frac{1}{f} = \frac{1}{400} = 0.0025 \text{ с} \]
Длительность импульса \(\tau = 2 \times 10^{-6} \text{ с}\). Время, за которое импульс дойдет до цели и вернется обратно:
\[ t = T - \tau = 0.0025 - 2 \times 10^{-6} = 0.002498 \text{ с} \]
Дальность:
\[ D = \frac{c \cdot t}{2} = \frac{3 \times 10^8 \cdot 0.002498}{2} = 374700 \text{ м} = 374.7 \text{ км} \]
Ответ: Д. Максвелл; 1-Б, 2-Г, 3-В, 4-А; Нет, не может; Максвеллом, перпендикулярных, модуляцией, количеством движения, частота; смотри таблицу выше; 3 * 10^9 Гц, 374.7 км
Отлично! Ты хорошо справился с этим заданием. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится! Молодец!