Какие из волн не являются электромагнитными

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА! Какие из перечисленных ниже волн не являются поперечными?

Максвелл доказал, что электромагнитные волны являются поперечными. Инфракрасные, ультрафиолетовые, видимые, радиоволны являются электромагнитными.
Звуковая волна — продольная.

Остальные ответы

Звуковые. А самой подумать.. . 😉

мне кажется инфокрасные и ультрофиолетовые

Видимые и радиоволны!

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Электромагнитные волны

Радио, Wi-Fi и вышки 5G — все это электромагнитные волны. Разбираемся, что это такое и рушим мифы про это странное явление.

· Обновлено 28 июля 2023

Волны: что это и какими бывают

Давайте сначала разберемся, что такое волна.

Волна — это распространение колебаний в пространстве.

Волны бывают механическими и электромагнитными.

Главные герои этой статьи — электромагнитные волны. Немного удовлетворим ваше любопытство и скажем, что это те волны, которые мы потрогать не можем. Но все остальное чуть позже. Главное — терпение.

Механические волны — это те волны, колебания которых можно почувствовать физически, потому что они распространяются в упругой среде.

Представьте, что вы стоите на железнодорожных путях. Нет, вы не Анна Каренина, вы — экспериментатор.

Если к вам приближается поезд, вы рано или поздно его услышите. Вернее, услышите, как только звуковая волна со скоростью �� = 330 м/с достигнет ваших ушей.

Если приложить ухо к рельсу, то это произойдет значительно быстрее, потому что скорость звука в твердом теле больше, чем в воздухе. Кстати, под водой скорость звука больше, чем в воздухе, но меньше, чем в твердых телах.

Если вы когда-нибудь трогали музыкальную колонку, то знаете, что звук чувствуется и на ощупь.

Волны также принято делить на продольные и поперечные:

Продольные — это те волны, у которых колебание происходит вдоль направления распространения волны.

• Дрожание окон во время грома или сейсмические волны (землетрясения) — это пример продольных волн.

Поперечные — волны, у которых колебание происходит поперек направления распространения волны.

• Представьте, что вы запустили волну из людей на стадионе — она будет поперечной.
• Видимый свет и дрожание гитарной струны — тоже поперечные волны.

Морская волна — продольная или поперечная?

На самом деле в ней есть и продольная, и поперечная составляющие, поэтому ее нельзя отнести к конкретному типу.

Открыть диалоговое окно с формой по клику

Электромагнитные волны

Увы, мы не можем потрогать руками электромагнитные волны. Осталось разобраться, как это так: волна есть, а возможности пощупать ее — нет.

Электромагнитная волна появляется благодаря электромагнитному полю.

Вот есть электрическое поле — его создает любой электрический заряд. Есть магнитное поле — оно возникает из-за движущегося заряда. А их взаимодействие — это электромагнитное поле.

Если совсем честно, то электрическое и магнитное поле не могут существовать в отдельности, потому что частицы всегда есть электрическое поле и она всегда худо-бедно да движется. Рассмотрение в отдельности электрических и магнитных полей может быть только в теоретической физике. В реальных инженерных задачах рассматривается обязательно электромагнитное поле.

Электромагнитная волна — это распространение электромагнитного поля. А если конкретнее, то электрическое поле колеблется (меняет свое значение и направление вектор напряженности электрического поля), магнитное поле колеблется (меняет значение и направление вектор магнитной индукции), эти колебания распространяются, и получается электромагнитная волна.

К электромагнитным волнам относятся радио, Wi-Fi и даже свет.

Разве свет не из частиц состоит?

Ничего от вас не скроешь. Дело в том, что свет — это как Гермиона с маховиком времени в двух местах сразу — одновременно и частица и волна.

Можете перечитать фразу выше, чтобы с ней смириться. Это не шутка. Экспериментально давно обнаружено, что свет в одних экспериментах ведет себя, как частица, а в других, как волна.

Все это безумство называется корпускулярно-волновым дуализмом. И это работает не только со светом, но и с другими волнами. В общем, у физики тоже бывает раздвоение личности.

Какая профессия тебе подходит? Узнай за 10 минут!

Получи больше пользы от Skysmart:

• Подтяни оценки на курсах по физике.
• Выбирай из 890+ репетиторов по физике.

Характеристики электромагнитной волны

Чтобы изучать любое явление, его нужно как-то охарактеризовать.

Длина волны

Это самая важная характеристика для волны. Ей называется расстояние между двумя точками этой волны, колеблющихся в одной фазе. Если проще, то это расстояние между двумя «гребнями».

Обозначается эта величина буквой λ и измеряется в метрах.

Еще длиной волны можно назвать расстояние, пройденное волной, за один период колебания.

Период

Период — это время, за которое происходит одно колебание. То есть, если дано время распространения волны и количество колебаний, можно рассчитать период.

Формула периода колебания волны

T = t/N

N — количество колебаний [-]

Для электромагнитных волн есть целая шкала длин волн. Она показывает длину волны и частоту для разных типов электромагнитных волн.

Частота

Частота — это величина, обратно пропорциональная периоду. Она определяет, сколько колебаний в единицу времени совершила волна.

Формула частоты колебания волны

υ = N/t = 1/T

N — количество колебаний [-]

Скорость

Также важной характеристикой распространения волны является ее скорость.

Чтобы вывести формулу скорости через длину волны, нужно вспомнить формулу скорости из кинематики — это раздел физики, в котором изучают движение тел без учета внешнего воздействия.

Формула скорости

�� = S/t

Переходя к волнам, можно провести следующие аналогии:

• путь — длина волны
• время — период

А для скорости даже аналогия не нужна — скорость и Африке скорость.

Формула скорости волны

�� = λ/T

λ — длина волны [м]

Для электромагнитной волны скорость равна скорости света — �� = 3*10^8 м/с. Поэтому формулу скорости чаще всего используют для нахождения из нее длины волны или периода.

Задачка

Определить цвет освещения, проходящий расстояние, в 1000 раз больше его длины волны за 2 пс.

Решение:

Для начала переведем 2 пикасекунды в секунды — это 2*10^-12 с.

Теперь возьмем формулу скорости

По условию S = 1000λ

Выражаем длину волны

Подставляем значения скорости света и известного нам времени:

λ = 3*108* 2*10-121000 =600 нм

И соотносим со шкалой видимого света

Из шкалы видно, что длине волны в 600 нм соответствует оранжевый цвет излучения.

Ответ: цвет освещения при заданных условиях будет оранжевым.

Открыть диалоговое окно с формой по клику

Рубрика «Разрушаем мифы»

А теперь давайте немного о распространенных заблуждениях. Присаживайтесь поудобнее — этот разговор, к сожалению, не на пару минут.

Миф 1. Вышки 5G вредны для нашего здоровья

Одна из теорий против 5G гласит, что новый тип связи может стать причиной раковых заболеваний. Справедливости ради — такие же обвинения не раз поступали в адрес 2G, 3G, 4G и более ранних поколений беспроводных сетей.

Стандарт 5G может использовать разные частотные диапазоны. Как правило, это низкий диапазон 600 МГц, а также средние частоты 2,5 ГГц, 3,5 ГГц и 3,7–4,2 ГГц.

В России «Государственная комиссия по радиочастотам» (ГКРЧ) рекомендует для выделения и использования под 5G частотный диапазон 27,1-27,5 ГГц. Американским операторам также скоро будут доступны диапазоны 37 ГГц, 39 ГГц и 47 ГГц.

Диапазон от 30 ГГц (миллиметровые волны) относится к так называемому спектру крайне высоких частот — и именно он вызывает большинство опасений по поводу вреда 5G для здоровья человека. Все еще недостаточно исследований, которые изучают влияние высоких частот на организм.

Тем не менее, известно, что даже в верхнем диапазоне излучение 5G не обладает достаточной энергией для разрушения человеческой ДНК или влияния на клетки. А значит, не может вызвать рак и не представляет опасность для нашего организма. По этой же причине нельзя верить в теорию, что 5G убивает птиц — этому излучению просто не хватит сил, чтобы кого-то убить.

К опасному излучению относятся волны, распространяемые на частотах от 30 ПГц (петагерц) — утрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. Они могут влиять на атомную структуру клеток и разрывать химические связи в ДНК. Именно поэтому, например, врачи советуют избегать долгого пребывания на солнце.

Миф 2. Шапочки из фольги защищают от вредного излучения

Кстати, они наоборот любую электромагнитную волну усиливают. Это доказали студенты из MIT (Массачусетский технологический институт), которые исследовали это опытным путем.

Ребята установили антенну в четырех частях от головы добровольцев: на лбу, затылке, висках и в районе мозга. И сравнивали показатели радиосигнала в шапочке для фольги и без нее. Оказалось, что сигнал не ослабляется, а усиливается. Так что шапочка вас не спасет от вредного излучения, а наоборот — только усилит сигнал.

Миф 3. Микроволновки убивают еду, и она становится неживой

Электромагнитный фон возле СВЧ-печей выше больше, чем природный более, чем в миллион раз, но вреда человеку не наносит. Санитарные требования к этим приборам очень жёсткие, поэтому опасности микроволновка не представляет. Например, благодаря системе блокировки дверцы генерация микроволнового излучения прекращается, когда дверца открыта. Также в микроволновке обязательно должна быть система защиты от утечки излучения. Гораздо опаснее электромагнитные излучения от солнца или солярия, потому что там есть ультрафиолет, который легко повреждает клетки кожи человека.

Продукты становятся теплее за счёт нагревания в них воды. И когда мы их греем, могут образовываться радикалы — но это происходит при любом способе теплового воздействия. Например, при жарке могут образовываться ещё и канцерогены.

Наш организм способен бороться с небольшим количеством «вредных» радикалов благодаря иммунитету. При нагревании пищи образуется то количество радикалов, с которым организм способен бороться, поэтому ничего страшного ни в микроволновке, ни в кастрюле, в которой вы греете суп, нет.

Отличие электромагнитных волн от звуковых волн

Акустическими (или волнами звука) называют упругие волны, которые распространяются в пространстве определенного частотного диапазона: ��=16 – 20 000 Гц. Волны этого частотного диапазона способны оказывать действие на слуховой аппарат человека и вызывать у него ощущение звука.

Звуковые волны относят к механическим колебаниям с малыми амплитудами (это слабые возмущения).

Замечание 1

Волны с частотами менее 16 Гц называют инфразвуковыми, при ��>20000Гц волны являются ультразвуковыми. Инфразвук и ультразвук человек не слышит.

Звуковые волны в газообразных и жидких веществах могут быть только продольными, поскольку эти вещества имеют свойство упругости только в отношении деформации сжатия и растяжения. В твердом теле акустические волны могут быть и продольными, и поперечными, так как твердое тело может быть подвержено еще и деформации сдвига.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты

Чувствительность уха человека разная для разных частот. Для создания у человека ощущения звука акустическая волна должна иметь некоторую минимальную интенсивность. В случае превышения определенного предела интенсивности человек звук не слышит, волна может вызывать только болевые ощущения.

Скорость распространения акустических волн в газовых средах может быть найдена в соответствии с выражением:

• $R$ – газовая постоянная;
• $\mu<>$ – молярная масса газа;
• $\gamma<>=\frac$.

Формула (1) говорит нам о том, что скорость звука в газовых средах не зависит от давления, но увеличивается с ростом температуры. Чем больше молярная масса газа, тем меньше скорость распространения волн звука.

Рассматривая распространение акустических волн в атмосфере, следует принимать во внимание множество параметров:

• скорость и направление ветра;
• влажность;
• состав воздуха;
• явления преломления и отражения звука на границах раздела сред;
• вязкость газа, в котором распространяется звуковая волна.

«Отличие электромагнитных волн от звуковых волн» ��
Помощь эксперта по теме работы
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Помощь с рефератом от нейросети

Уравнение механических волн

Акустические волны, как и любые другие упругие волны, появляются из-за наличия связей, которые имеются между частицами вещества, в котором они распространяются. При этом отклонение (перемещение) одной частицы от положения равновесия ведет к смещению соседствующих с ней других частиц. Данный процесс происходит в пространстве с некоторой ограниченной скоростью.

Уравнение волны отображает функциональную связь между смещением частицы, совершающей колебания, и ее координатой в равновесии и временем.

Рассмотрим звуковую волну, которая распространяется по оси $X$ без затухания. Тогда мы должны получить функцию:

Если в волне нет затухания, то амплитуды всех точек одинаковы. Пусть источник волны совершает колебания по закону:

где $s_m$ – амплитуда колебаний.

Колебания точки с координатой $x$ в этой волне будет описывать уравнение:

где $v$ — скорость распространения волны. Выражение (2) – уравнение плоской звуковой волны.

Волновое уравнение для звуковой волны в одномерном случае:

Выражение (2) является одним из решений волнового уравнения (3). Если изменение физического параметра отвечает уравнению (3), то эта величина распространяется как волна со скоростью $v$.

Электромагнитные волны

Переменное электрическое поле порождает изменяющееся магнитное поле и наоборот, это ведет к распространению единого электромагнитного поля в пространстве, которое называют электромагнитной волной.

Определение 2

Электромагнитной волной называют изменяющееся электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве.

Электромагнитные волны описывают при помощи уравнений для векторов напряженности электрического и магнитного полей.

Допустим, что мы имеем дело с плоской электромагнитной волной, распространяющейся по оси $X$, тогда волновые уравнение можно записать в виде:

Решением уравнения (4.1) служит функция (5),

Решением уравнения (4.2) служит (6).

Из волнового уравнения (4) можно сделать вывод о том, что электромагнитная волна в веществе распространяется со скоростью, равной:

Выражение (7) показывает нам, что скорость движения электромагнитной волны зависит только от вида вещества, в котором волна перемещается и не зависит от состояния этого вещества (давления, температуры и т.д.).

Электромагнитные волны являются поперечными волнами. Колебания векторов $E ⃗,H ⃗$ происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях. Мало того, три вектора, $E ⃗,H ⃗,v ⃗$ образуют правовинтовую систему, что означает: Если смотреть из конца вектора скорости на вращение, по кратчайшему расстоянию, от вектора напряженности электрического поля к вектору напряженности магнитного поля, то это вращение будет происходить против часовой стрелки.

Сравнение акустических и электромагнитных волн

1. По своей природе звуковые волны являются механическим волнами. Электромагнитные волны – порождение переменных магнитного и электрического полей.
2. По месту распространения: акустическая волна способна распространяться только в веществе, которое имеет свойство упругости. Электромагнитная волна может распространяться и в веществе, и в вакууме.
3. Скорость распространения звуковых волн зависит от состояния среды (см формулу 1). В частности, скорость распространения акустических волн зависит от температуры газа и не зависит от давления. Электромагнитная волна распространяется со скоростью, не зависящей от состояния вещества. В вакууме электромагнитные волы распространяются со скоростью света.
4. Звуковые волны определённой интенсивности способны воздействовать на слуховой аппарат человека и могу быть им услышаны. Электромагнитные волны нуждаются в специальной детекции. Их наличие или отсутствие человек не может обнаружить при помощи органов чувств.

Общим у звуковых и электромагнитных волн является то что:

• Эти процессы являются волновыми, следовательно, описываются волновыми уравнениями одинаковой формы (3,4).
• Эти волны распространяются в пространстве с конечной скоростью.
• В естественных условиях эти волновые процессы являются затухающими, для их длительного существования необходимы источники энергии.

Тест 9 класс по теме «Электромагнитное поле. Электромагнитные волны»
тест по физике (9 класс) на тему

данный тест поможет учителю быстро проверить качество знаний учащихся по даннному вопросу.

Скачать:

Вложение	Размер
test.docx	21.86 КБ

Предварительный просмотр:

Тест. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны.

1. Для существования электрического тока в проводнике необходимо наличие

1. свободных частиц
2. свободных заряженных частиц
3. электрического поля
4. свободных заряженных частиц и электрического поля

1. Индукционный ток в проводнике возникает

1. при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводник
2. при наличии свободных заряженных частиц в проводнике
3. при наличии магнитного поля
4. при наличии заряженных частиц в проводнике

1. Источником электромагнитного поля служит

1. неподвижный заряд
2. движущийся заряд
3. ускоренно движущийся электрический заряд
4. постоянный магнит

1. Переменное электрическое поле является вихревым, так как силовые линии

1. у этого поля отсутствуют
2. начинаются на положительных зарядах
3. начинаются на отрицательных зарядах
4. замкнуты

1. Электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде

1. продольной электромагнитной волны
2. поперечной электромагнитной волны
3. потока заряженных частиц
4. механических волн

1. В электромагнитной волне совершают колебания

1. частицы среды
2. вектор напряженности электрического тока
3. векторы напряженности и магнитной индукции
4. вектор магнитной индукции

1. Длина электромагнитной волны находится по формуле

1. λ = cT 2) λ =

1. Какие из волн не являются электромагнитными?

1. радиоволны
2. звуковые волны
3. световые волны
4. рентгеновские лучи

1. Установите соответствие между научным открытием или гипотезой и фамилией ученого.

Научное открытие Фамилия ученого

А) электромагнитная индукция 1) Попов

Б) электромагнитная волна 2) Фарадей

1. На какой частоте работает радиостанция, передающая информацию на волне длиной 250 м? Скорость радиоволны 300 000 км/ с.

1. Вокруг проводника с током можно обнаружить

1. только электрическое поле
2. только магнитное поле
3. электрическое и магнитное поле
4. гравитационное поле

1. Электромагнитное поле образуют

1. электрическое и магнитное поля, существующие в данной области пространства
2. постоянные магниты
3. переменные электрическое и магнитное поля, порождающие друг друга
4. неподвижные заряды

1. Электромагнитное поле можно обнаружить около

1. неподвижного заряда
2. неподвижного магнита
3. движущегося с постоянной скоростью заряда
4. ускоренно движущегося электрического заряда

1. Переменное магнитное поле является вихревым, так как

1. у него нет силовых линий
2. силовые линии горизонтальны
3. силовые линии не замкнуты
4. силовые линии замкнуты

1. В вакууме электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитной волны, скорость которой

1. уменьшается с течением времени
2. увеличивается со временем
3. постоянна и равна 3 000 000 м/ с
4. постоянна и равна 300 км/ с

1. Колебания векторов напряженности электрического поля и магнитной индукции происходят в плоскостях, которые

1. параллельны направлению распространения волны
2. перпендикулярны направлению распространения волны
3. не связаны с направлением распространения волны
4. постоянно меняют свою ориентацию по отношению к направлению распространения

1. Длина электромагнитной волны находится по формуле

1. λ = 2) λ =

1. К электромагнитным волнам относится

1. звуковая волна
2. радиоволна
3. взрывная волна
4. ультразвуковая волна

1. Установите соответствие между фамилиями ученых и их вкладами в развитие науки

Фамилия ученого Вклад в науку

А) Фарадей 1) Обнаружил на опыте электромагнитную волну

Б) Максвелл 2) Ввел представление об электрическом и магнитном поле

В) Герц 3) Создал теорию электромагнитного поля

1. Какая длина волны соответствует сигналу SOS, если его частота 5 ∙ 10 5 Гц? Скорость радиоволны 300 000 км/ с.