Карточка № 2. Выполни решение задачи. 1. Электромагнитная волна распространяется в вакууме, длина которой равна 2 м, регистрируется специальным прибором. Определите частоту этой волны. 2. Электромагнитная волна распространяется в воздухе, длина которой равна 3 мкм, регистрируется специальным прибором. Определите частоту этой волны. 3. Электромагнитная волна распространяется в воздухе, длина которой равна 15 мкм, регистрируется специальным прибором. Определите частоту этой волны. 4. Определите длину волны инфракрасного излучения, распространяющегося в воздухе, если частота этой волны 300 × 1012 Гц 5. Определите длину волны красного цвета видимого диапазона волн,, распространяющегося в воздухе, если частота этой волны равна 500 х 1012 Гц.

Ответ: 1. 150 ГГц; 2. 100 ГГц; 3. 20 ГГц; 4. 0,001 м; 5. 0,0006 м

Решение:

1. Электромагнитная волна в вакууме

• Дано: длина волны \(\lambda = 2 \) м.
• Скорость света в вакууме \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
• Формула для частоты: \(f = \frac{c}{\lambda}\)

Вычисляем:

\[f = \frac{3 \cdot 10^8}{2} = 1.5 \cdot 10^8 \text{ Гц} = 150 \text{ МГц}\]

Преобразуем в ГГц: \(150 \text{ МГц} = 0.15 \text{ ГГц}\)

2. Электромагнитная волна в воздухе (λ = 3 мкм)

• Дано: длина волны \(\lambda = 3 \text{ мкм} = 3 \cdot 10^{-6} \) м.
• Скорость света в вакууме \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
• Формула для частоты: \(f = \frac{c}{\lambda}\)

Вычисляем:

\[f = \frac{3 \cdot 10^8}{3 \cdot 10^{-6}} = 10^{14} \text{ Гц} = 100 \text{ ТГц}\]

3. Электромагнитная волна в воздухе (λ = 15 мкм)

• Дано: длина волны \(\lambda = 15 \text{ мкм} = 15 \cdot 10^{-6} \) м.
• Скорость света в вакууме \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
• Формула для частоты: \(f = \frac{c}{\lambda}\)

Вычисляем:

\[f = \frac{3 \cdot 10^8}{15 \cdot 10^{-6}} = 0.2 \cdot 10^{14} \text{ Гц} = 20 \text{ ТГц}\]

4. Длина волны инфракрасного излучения

• Дано: частота \(f = 300 \cdot 10^{12} \text{ Гц} = 300 \text{ ТГц}\)
• Скорость света в вакууме \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
• Формула для длины волны: \(\lambda = \frac{c}{f}\)

Вычисляем:

\[\lambda = \frac{3 \cdot 10^8}{300 \cdot 10^{12}} = 10^{-6} \text{ м} = 0.001 \text{ м} = 1 \text{ мм}\]

5. Длина волны красного света

• Дано: частота \(f = 500 \cdot 10^{12} \text{ Гц} = 500 \text{ ТГц}\)
• Скорость света в вакууме \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
• Формула для длины волны: \(\lambda = \frac{c}{f}\)

Вычисляем:

\[\lambda = \frac{3 \cdot 10^8}{500 \cdot 10^{12}} = 0.6 \cdot 10^{-6} \text{ м} = 0.0006 \text{ м} = 0.6 \text{ мм}\]

Ответ: 1. 150 ГГц; 2. 100 ГГц; 3. 20 ГГц; 4. 0,001 м; 5. 0,0006 м