1. В каком направлении расположен вектор Е в электромагнитной волне: параллельно, антипараллельно или
2. Что представляет собой электромагнитная волна?
3. Является ли электромагнитная волна продольной, поперечной или в воздухе продольной, а в твердых телах поперечной или наоборот?
4. Какова частота колебаний вектора напряженности Е электромагнитной волны в воздухе длиной 2 см?
5. На какой длине волны работал радиопередатчик на корабле-спутнике «Восток», если его частота работы составляла 20 МГц?
6. Каков период электрических колебаний в контуре, который излучает электромагнитные волны длиной 450 м?
7. На какую длину волны настроен входной колебательный контур радиоприемника, если он состоит из конденсатора емкостью 25 нФ и катушки с индуктивностью 0,1 мкГн?
1. Вектор Е в электромагнитной волне расположен перпендикулярно вектору В. Это связано с особыми свойствами электромагнитной волны, где электрическое и магнитное поля перпендикулярны друг другу и расположены в одной плоскости, называемой плоскостью поляризации.
2. Как уже было сказано, электромагнитная волна представляет собой поперечную волну, которая передается через пространство и состоит из электрического и магнитного поля, изменяющихся перпендикулярно и взаимодействующих друг с другом.
3. В воздухе электромагнитные волны являются поперечными, то есть поля расположены перпендикулярно направлению распространения волны. В твердых телах электромагнитные волны также являются поперечными. В продольных волнах направление колебаний совпадает с направлением распространения волны, но такие волны не могут распространяться в воздухе.
4. Чтобы определить частоту колебаний вектора напряженности Е электромагнитной волны в воздухе, необходимо знать скорость распространения волны в среде. Предположим, что скорость воздушной волны равна 3×10^8 м/с. Длина волны 2 см соответствует 0,02 м. Частота колебаний вэтом случае будет равна скорости света деленной на длину волны: f = c/λ = (3×10^8 м/с) / (0,02 м) = 1,5×10^10 Гц.
5. Для определения длины волны, на которой работал радиопередатчик, при заданной частоте 20 МГц (20×10^6 Гц), мы можем использовать формулу c = λf, где c — скорость света, равная 3×10^8 м/с. Подставляем известные значения: λ = c / f = (3×10^8 м/с) / (20×10^6 Гц) = 15 м.
6. Период электрических колебаний в контуре, который излучает электромагнитные волны длиной 450 м, можно вычислить, используя формулу T = 1/f, где T — период, f — частота. Чтобы найти частоту, мы можем использовать формулу скорости света c = λf, и решить ее относительно f: f = c / λ. Подставляем известные значения: f = (3×10^8 м/с) / (450 м) ≈ 6,67×10^5 Гц. Теперь, найдя частоту, мы можем найти период: T ≈ 1 / f ≈ 1 / 6,67×10^5 Гц ≈ 1,5×10^(-6) с.
7. Чтобы определить, на какую длину волны настроен входной колебательный контур радиоприемника, будем использовать формулу резонансной частоты f = 1 / (2π√(LC)), где f — частота, L — индуктивность, C — емкость. Подставляем известные значения: f = 20 МГц = 20×10^6 Гц, L = 0,1 мкГн = 0,1×10^(-6) Гн, C = 25 нФ = 25×10^(-9) Ф. Подставляем значения в формулу: 20×10^6 Гц = 1 / (2π√((0,1×10^(-6)) Гн × (25×10^(-9)) Ф)). Решаем уравнение относительно длины волны λ: λ = c / f ≈ 15 м.
Совет: Чтобы лучше понять электромагнитные волны, рекомендуется изучить основные концепции электромагнетизма, включая векторное и поперечное распространение полей, резонанс и связь между скоростью света, частотой и длиной волны.
Упражнение: Найти частоту колебаний и период электрических колебаний в контуре, если длина волны электромагнитной волны составляет 200 м, и скорость света равна 3×10^8 м/с.