Тестовая работа по теме «Электромагнитные волны»
тест по физике (8 класс) по теме
а). Процесс распространения механических колебаний в среде.
б). Процесс распространения механических движений в среде.
в). Периодически повторяющиеся движения.
2.Где не распространяются механические волны?
а). В твердой среде. б). В вакууме в). В жидких и газообразных средах.
а). …=t/N б.) …= N/T в). …= 1/T
4.Кто предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а всякое изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле?
а) Генрих Герц. б). Джеймс Максвелл. в). Александр Степанович Попов.
а). Прибор, с помощью которого можно накапливать и сохранять электрические заряды
б). Прибор, с помощью которого можно измерить напряжение.
в). Прибор, который служит для получения электрических зарядов.
6.Какое утверждение верно?
а). Скорость распространение электромагнитных волн меньше скорости распространения света. б). Скорость распространение электромагнитных волн равна скорости распространения света. в). Скорость распространение электромагнитных волн больше скорости распространения света.
7.Кто в 1888 году впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны?
а). Гульельмо Маркони. б). Никола Тесла. в). Генрих Герц.
8.К характеристикам радиоволн относятся:
а). Частота, скорость, амплитуда.
б).Частота, амплитуда , период, длина волны, скорость.
в). Частота, мощность, длина волны, масса, скорость, сила.
9.Радиостанция излучает радиоволны частотой 10МГц. Какова длина этих радиоволн?
а). 0,3м. б). 3м. в). 30м.
10.На каком рисунке показано изображение Солнца, полученное с помощью спутников в рентгеновском диапазоне излучения электромагнитных волн?
а).Сплошной, полосатый, линейчатый.
б). Полосатый, линейчатый, клетчатый .
в). Волнистый, линейчатый, клетчатый.
12.Излучения каких веществ имеет линейчатый спектр?
а). Бытовой газ. б)Li,Na,Ne,H 2 в) Пары йода.
13.Каким цветом будет казаться синяя лампа сквозь красный светофильтр?
а). Синим. б). Красным. в) Черным.
14.Какие виды спектров изучают в спектральном анализе?
а). Линейчатые и полосатые спектры. б). Клетчатые и линейчатые спектры.
в). Сплошные и полосатые спектры.
15.Все устройства, используемые для радио связи, можно разделить на…:
а). Радиосигналы и радиоприемники.б). Радиопередатчики и радиоприёмники.
в). Радиопередатчики и радиомаячки.
Тест по теме: «Электромагнитные волны».
1.Что такое электромагнитные колебания?
А) Периодическое изменение напряжённости и индукции. Б)Изменение напряжённости поля В)Изменение индукции
2.Чему равна скорость распространения электромагнитных волн?
А) 2,98 *10 8 м/ч . Б) 2,78 *10 8 м/с В) нет определённых значений.
3.Кому впервые удалось рассчитать скорость распространения электромагнитных волн?
А) Александр Степанович Попов Б) Исаак Ньютон В) Джеймс Максвелл
4.Что такое электромагнитные волны?
А) Распространение электромагнитного поля
Б) Следствие возникновения электромагнитного поля
В) Изменение состояния среды электромагнитного поля.
5) Где способно распространяться электромагнитное поле?
В) В среде и в веществе
6)Что такое радиоволны?
А) Световое излучение
Б) Электромагнитное излучение
В) Звуковое излучение.
7)Где используются радиоволны?
А) В передаче данных в радиосетях
Б) В передаче данных в электромагнитных волнах
В) Нет подходящего ответа.
8.Что такое радиоизлучение?
А) Устройство приема света
Б) Устройство для устранения помех радиоволн
В) Устройство для приема радиоволн.
9)Что называется колебательным контуром?
А) Конденсатор и катушка Б) Конденсатор и источник тока В) источник тока и катушка.
10)Кто впервые получил электромагнитные волны?
А) Джеймс Максвелл Б) Исаак Ньютон В) Генрих Герц
11) По какой формуле найти частоту колебаний?
А) ν=Nt Б) ν = N/T В) ν= N/t
12) Что обозначает λ в отношении λ= cT=c/ν
А) Частота колебаний Б) Длина волны В) Частота волны
13)Что нужно сделать, чтобы заставить газ излучать свет?
А)Нагреть Б) Создать электрический заряд В) оба ответа правильны
14)Из чего состоит линейчатый спектр?
А) Из отдельных линий разного цвета, имеющих разные расположения
Б) Из отдельных линий одного цвета, имеющих разные расположения В) Оба ответа верны
15)Кем впервые была открыта радиосвязь?
А) Александр Степанович Попов Б) Никола Тесла. В) Гульельмо Маркони
Помогите с решением.
Вариант 1
1.Что такое электромагнитная волна?
а) Процесс распространения механических колебаний в среде.
б) Процесс распространения взаимно перпендикулярных колебаний векторов напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции в среде.
в) Периодически повторяющиеся движения.
2. Какое утверждение верно?
а) Скорость распространение электромагнитных волн меньше скорости распространения света.
б) Скорость распространение электромагнитных волн равна скорости распространения света.
в) Скорость распространение электромагнитных волн больше скорости распространения света.
3.Чему равно ν?
а) …=t/N б) …= N/T в) …= 1/T
4. Кто предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а всякое изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле?
а) Генрих Герц. б) Джеймс Максвелл. в) Александр Степанович Попов.
5. Конденсатор — это….?
а) Прибор, с помощью которого можно накапливать и сохранять электрические заряды
б) Прибор, с помощью которого можно измерить напряжение.
в) Прибор, который служит для получения электрических зарядов.
6. Кто в 1888 году впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны?
а) Гульельмо Маркони. б) Никола Тесла. в) Генрих Герц.
7. К характеристикам радиоволн относятся:
а) Частота, скорость, амплитуда.
б) Частота, амплитуда, период, длина волны, скорость.
в) Частота, мощность, длина волны, масса, скорость, сила.
8. Все устройства, используемые для радио связи, можно разделить на…:
а) Радиосигналы и радиоприемники.
б) Радиопередатчики и радиоприёмники.
в) Радиопередатчики и радиомаячки.
9. Для определения расстояния R до цели методом радиолокации измеряют общее время t прохождения сигнала до цели и обратно, используя соотношение
а) R = t / 2;
б) R = ct / 2;
в) R = ct / .
10. Что обозначает T в отношении λ= cT=c/ν
а) Период б) Длина волны в) Частота волны
11. Как расположатся данные виды излучений в порядке уменьшении частоты
а) гамма излучение б) видимое излучение в) ультрафиолетовое излучение
12. Радиостанция излучает радиоволны частотой 10 МГц. Какова длина этих радиоволн?
13. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной волны 30 м в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 200 Гц?
Лучший ответ
1.Что такое электромагнитная волна? б) Процесс распространения взаимно перпендикулярных колебаний векторов напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции в среде.
2. Какое утверждение верно? б) Скорость распространение электромагнитных волн равна скорости распространения света.
3.Чему равно ν? а) …=t/N б) …= N/T в) …= 1/T — .
4. Кто предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а всякое изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле? б) Джеймс Максвелл
5. Конденсатор — это….? а) Прибор, с помощью которого можно накапливать и сохранять электрические заряды
6. Кто в 1888 году впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны? в) Генрих Герц.
7. К характеристикам радиоволн относятся: а) Частота, скорость, амплитуда. б) Частота, амплитуда, период, длина волны, скорость.
8. Все устройства, используемые для радиосвязи, можно разделить на…: б) Радиопередатчики и радиоприёмники.
9. Для определения расстояния R до цели методом радиолокации измеряют общее время t прохождения сигнала до цели и обратно, используя соотношение б) R = ct/2;
10. Что обозначает T в отношении λ = cT = c/ν а) Период
11. Как расположатся данные виды излучений в порядке уменьшении частоты а) гамма излучение б) видимое излучение в) ультрафиолетовое излучение: a) > в) > б)
12. Радиостанция излучает радиоволны частотой 10 МГц. Какова длина этих радиоволн? —> λ = c/ν = 3*10^8/10^6 = 3*10^2 м = 300 м.
13. Сколько колебаний N происходит в электромагнитной волне с длиной волны λ1 = 30 м в течение одного периода Т2 звуковых колебаний с частотой v2 = 200 Гц? —> T2 = 1/(v2) = 1/200 = 0,005 c.
T1 = (λ1)/c = 30/3*10^8 = 10^(-7) c.
N = T2/T1 = 0.005/(10^(-7) = 50000 колебаний.
Контрольная работа № 4 по теме «Электромагнитные колебания и волны»
а) Процесс распространения механических колебаний в среде.
б) Процесс распространения взаимно перпендикулярных колебаний векторов напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции в среде.
в) Периодически повторяющиеся движения.
2. Какое утверждение верно?
а) Скорость распространение электромагнитных волн меньше скорости распространения света.
б) Скорость распространение электромагнитных волн равна скорости распространения света.
в) Скорость распространение электромагнитных волн больше скорости распространения света.
3.Чему равно ν?
а) …=t/N б) …= N/T в) …= 1/T
4. Кто впервые получил электромагнитные волны?
А) Джеймс Максвелл Б) Исаак Ньютон В) Генрих Герц
5. Все устройства, используемые для радио связи, можно разделить на…:
а) Радиосигналы и радиоприемники.
б) Радиопередатчики и радиоприёмники.
в) Радиопередатчики и радиомаячки.
6. Что обозначает T в отношении λ= cT=c/ν
а) Период б) Длина волны в) Частота волны
7. Как расположатся данные виды излучений в порядке уменьшении частоты
а) гамма излучение б) видимое излучение в) ультрафиолетовое излучение
8. Радиостанция излучает радиоволны частотой 10 МГц. Какова длина этих радиоволн?
а) 0,3 м б) 3 м в) 30 м
9. По графику определить амплитуду силы тока, период и частоту колебаний.
Контрольная работа № 4 по теме «Электромагнитные колебания и волны»
1.Что такое электромагнитные колебания?
А) Периодическое изменение напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля.
Б) Изменение напряжённости поля
В) Изменение индукции
2.Чему равна скорость распространения электромагнитных волн?
А) 3 *10 8 км/ч Б) 3 *10 8 м/с В) нет определённых значений.
3. По какой формуле найти частоту колебаний?
А) ν =Nt Б) ν = N/T В) ν = N/t
4. Кто предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а всякое изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле?
а) Генрих Герц. б) Джеймс Максвелл. в) Александр Степанович Попов.
5. Что называется колебательным контуром?
А) Конденсатор и катушка
Б) Конденсатор и источник тока
В) источник тока и катушка.
6. Что обозначает λ в отношении λ= cT=c/ν
а) Частота колебаний б) Длина волны в) Частота волны
7. Как расположатся данные виды излучений в порядке уменьшении частоты
а) рентгеновское излучение
б) инфракрасное излучение
в) ультрафиолетовое излучение
8. Радиостанция излучает радиоволны частотой 20 МГц. Какова длина этих радиоволн?
а) 0,6 м б) 7,5 м в) 15 м
9. По графику определить амплитуду напряжения, период и частоту колебаний.
Электромагнитные волны
Электромагни́тные во́лны, переменное пространственно-временное электромагнитное поле , распространяющееся в свободном пространстве ( бегущие электромагнитные волны ) или сосредоточенное в ограниченном пространстве ( стоячие электромагнитные волны , являющиеся наложением двух электромагнитных волн с равными амплитудами , бегущих навстречу друг другу).
Существование электромагнитных волн теоретически обосновано Дж. К. Максвеллом в 1865 г. как математическое следствие уравнений Максвелла ; при этом Максвелл установил, что электромагнитные волны должны распространяться в вакууме со скоростью света , и предположил, что свет как физическое явление представляет собой электромагнитные волны. Экспериментально электромагнитные волны, обладающие предсказанными Максвеллом свойствами, были обнаружены в 1888 г. в опытах Г. Герца , сконструировавшего лабораторные излучатели и приёмники электромагнитных волн. Основываясь на экспериментах Герца, А. С. Попов и Г. Маркони разработали и создали устройства радиосвязи . Первая в мире радиотелеграфная передача была осуществлена А. С. Поповым в 1896 г. на заседании Российского физико-химического общества ; им был передан текст: «Heinrich Hertz» (Генрих Герц), который был принят в находящемся на расстоянии 250 м соседнем помещении.
Электромагнитные волны могут самоподдерживаться в пространстве, свободном от источников электрического и магнитного полей ( электрических зарядов и электрических токов ), т. к. переменное магнитное поле является источником переменного электрического поля ( электромагнитная индукция ), а переменное электрическое поле (максвелловский ток смещения ) является источником переменного магнитного поля.
В однородной среде без источников напряжённость электрического поля E \boldsymbol E E и индукция магнитного поля B \boldsymbol B B в электромагнитной волне подчиняются волновым уравнениям , вытекающим из уравнений Максвелла и имеющим вид (в декартовой системе координат Oxyz):
∂ 2 E ∂ x 2 + ∂ 2 E ∂ y 2 + ∂ 2 E ∂ z 2 = 1 v 2 ∂ 2 E ∂ t 2 , ∂ 2 B ∂ x 2 + ∂ 2 B ∂ y 2 + ∂ 2 B ∂ z 2 = 1 v 2 ∂ 2 B ∂ t 2 , ( 1 ) \displaystyle\frac<\partial^2E><\partial x^2>+\frac<\partial^2E><\partial y^2>+\frac<\partial^2E><\partial z^2>=\frac\frac<\partial^2E><\partial t^2>, \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \\ \\ \displaystyle\frac<\partial^2B><\partial x^2>+\frac<\partial^2B><\partial y^2>+\frac<\partial^2B><\partial z^2>=\frac\frac<\partial^2B><\partial t^2>, \qquad(1) ∂ x 2 ∂ 2 E + ∂ y 2 ∂ 2 E + ∂ z 2 ∂ 2 E = v 2 1 ∂ t 2 ∂ 2 E , ∂ x 2 ∂ 2 B + ∂ y 2 ∂ 2 B + ∂ z 2 ∂ 2 B = v 2 1 ∂ t 2 ∂ 2 B , ( 1 ) где v v v – фазовая скорость электромагнитной волны: v = c ε μ v=c\sqrt v = c ε μ
( ε ε ε и μ μ μ – диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость среды соответственно), с с с – скорость света в вакууме, t t t – время. В средах без дисперсии ( ε ε ε и μ μ μ не зависят от частоты электромагнитной волны) фазовая скорость совпадает со скоростью распространения электромагнитной волны. В дисперсионных средах энергия электромагнитной волны распространяется с групповой скоростью , при этом фазовая скорость такой электромагнитной волны может быть как меньше, так и больше предельной скорости распространения любого физического взаимодействия – скорости света в вакууме.
Максвелл показал, что при своём распространении электромагнитные волны переносят энергию , плотность потока которой определяется вектором Пойнтинга , и импульс . Изменение импульса электромагнитной волны при поглощении или отражении от поверхности создаёт силу, действующую на эту поверхность и обусловливающую давление электромагнитной волны. Давление света на отражающую и поглощающую поверхность, соответствующее теории Максвелла, было впервые экспериментально подтверждено в 1899 г. в опытах П. Н. Лебедева . Утверждение Максвелла о том, что свет является электромагнитными волнами, позволило объяснить ранее установленные законы оптики – законы преломления света , отражения света, полного внутреннего отражения света , поляризации света , формулы Френеля и т. д.
Важным частным решением волновых уравнений (1) является бегущая плоская монохроматическая электромагнитная волна:
E ( r , t ) = E 0 cos ( ω t − k r ) , B ( r , t ) = B 0 cos ( ω t − k r ) , E\left(r,t\right)=E_0 \cos \left(\omega t-kr\right), \\ B\left(r,t\right)=B_0 \cos \left(\omega t-kr\right), E ( r , t ) = E 0 cos ( ω t − k r ) , B ( r , t ) = B 0 cos ( ω t − k r ) , где E 0 \boldsymbol E_0 E 0 и B 0 \boldsymbol B_0 B 0 – амплитуды напряжённости электрического и индукции магнитного полей электромагнитной волны соответственно; ω = 2 π T \displaystyle\omega=\frac<2\pi> ω = T 2 π – круговая частота ( T T T – временной период волны); r – радиус-вектор точки наблюдения волны; k – волновой вектор , направление которого в изотропной среде совпадает с направлением распространения электромагнитной волны, а модуль этого вектора – волновое число k = ω v = 2 π λ \displaystyle k=\frac<\omega>=\frac<2\pi> <\lambda>k = v ω = λ 2 π ( v v v и λ λ λ – частота и длина электромагнитной волны соответственно) – пространственный период электромагнитной волны в среде. Плоскими волны называют потому, что поверхности равной фазы, удовлетворяющие уравнению ω t − k r = c o n s t \omega t-kr=const ω t − k r = co n s t , являются геометрическими плоскостями; в сферической волне поверхности равной фазы являются концентрическими сферами. Плоская электромагнитная волна является поперечной , в ней векторы E \boldsymbol E E и B \boldsymbol B B колеблются во взаимно перпендикулярных направлениях, перпендикулярно волновому вектору k, с которым они образуют правую тройку векторов . Амплитуды электрической и магнитной частей плоской электромагнитной волны связаны соотношением E 0 = v B 0 E_0=vB_0 E 0 = v B 0 . Произвольная электромагнитная волна может быть представлена как результат наложения плоских электромагнитных волн с различными амплитудами, частотами и волновыми векторами (разложение по плоским волнам).
Шкала электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. По длинам волн электромагнитные волны разделяют на диапазоны, связанные с особенностями генерации и детектирования электромагнитных волн в каждом из них: радиоволны , терагерцевое излучение , оптическое излучение ( инфракрасное , видимый свет , ультрафиолетовое ), рентгеновское излучение и гамма-излучение (рисунок).
Терагерцевый диапазон электромагнитных волн (1–30 мкм), расположенный между микроволновым радиодиапазоном и инфракрасным диапазоном длин волн, начал интенсивно осваиваться с 1990-х гг. 20 в. Терагерцевое излучение, как и рентгеновское, обладает проникающей способностью, но является безопасным для здоровья человека. В терагерцевом диапазоне расположены спектры поглощения сложных органических молекул (молекул белков, ДНК ), взрывчатых веществ и др., что позволяет методами неразрушающего контроля определять не только форму и внутреннее строение, но и химический состав исследуемых объектов.
Опубликовано 13 января 2023 г. в 21:43 (GMT+3). Последнее обновление 13 января 2023 г. в 21:43 (GMT+3). Связаться с редакцией