01.10.2024

Скорость радиоволны в вакууме: «Как радиоволны распространяются в вакууме?» – Яндекс.Кью

Содержание

«Как радиоволны распространяются в вакууме?» – Яндекс.Кью

Вот интерпретация двух из четырех уравнений Максвелла, определяющая рождение и распространение электромагнитной (ЭМ) волны:

  • Всякое изменение магнитного поля (B) порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле (E), силовые линии которого замкнуты.
  • Изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле.
    Простейший рисунок, иллюстрирующий рождение и распространение ЭМ волны, приведен ниже, где каждая пара векторов (Е, B) рождается одновременно, перпендикулярно друг к другу и  перпендикулярно направлению движения волны V.

Вот более реальная 3-х мерная картинка эволюции и распространения ЭМ волны, где для наглядности магнитная компонента поля искусственно сдвинута вниз вдоль пунктирных линий, а желтая полоса — излучатель электрического поля (антенна). 

А этот рисунок показывает изменение амплитуд векторов электрического и магнитного полей в процессе распространения ЭМ волны в 3-мерном пространстве.

Надо учесть, что приведённые (или любые другие) рисунки лишь приближенно и грубо описывают реальное рождение и распространение ЭМ волны, точное описание которых задаётся только уравнениями Максвелла. 

А теперь можно и ответить на вопрос о распространении ЭМ волны в вакууме. Именно в вакууме распространение ЭМ волны происходит с максимально возможной скоростью, предоставленной природой, c ≈ 300000 км/сек. Определяется это опять из уравнений Максвелла, где скорость света зависит от поляризационных свойств среды: c = 1/√(ε₀μ₀), где ε₀ и μ₀ − электрическая и магнитная проницаемости вакуума, определяющие его динамические поляризационные свойства. Дело в том, что любая среда (и ваше тело тоже) противодействует прохождению чего-либо постороннего сквозь неё. Исходя из квантовой физики, вакуум не является исключением. В среднем он нейтрален и пуст, но из принципа неопределенности следует, что в интервалах очень малых времен, Δt → 0, в вакууме рождаются и исчезают виртуальные пары заряженных частиц (е⁺е⁻), поляризующих вакуум на время Δt. Именно поляризационные свойства вакуума и определяют скорость света. Если бы поляризации вакуума не было бы вообще (ε₀=0, μ₀=0), скорость света была бы бесконечной. Если бы эта поляризация отличалась от известных на сегодня значений, то Вселенная была бы другой, и скорее всего нас не было бы там (см. Антропный принцип ). 

Как следует из уравнений Максвелла, движение ЭМ волны в веществе (воздух, вода, металл, плазма) происходит с меньшей скоростью, из-за дополнительных поляризационных свойств вещества (ε, μ), и равна: c = 1/√(εε₀μμ₀), где ε >1 и μ >1 — относительные электрическая и магнитная проницаемости вещества. Есть еще одна точка зрения, которая предполагает, что на самом деле скорость света в веществе остается постоянной (равной скорости в вакууме) и «видимое» уменьшение его значения, связано задержкой времени на переизлучения парциальных ЭМ волн зарядами (электронами, ионами) внутри вещества. Лично мне импонирует последняя интерпретация. Хочется чего-то постоянного в этой жизни.

Урок 10. электромагнитные волны — Физика — 11 класс

В процессе эволюции у многих животных и даже у растений появились «приборы», улавливающие лучи от 300 до 900 нм, среди них глаза. Электромагнитные волны в этой области спектра стали называть светом. Правда, с 300 нм видит только пчела, это ультрафиолетовый свет. Сколько бы мы ни рассматривали мельчайшие организмы, как бы тщательно ни изучали более крупных животных и человека, специальных рецепторов, воспринимающих радиочастотные электромагнитные волны, нам не найти. Мы не ощущаем их, хотя они и влияют на общее состояние человека. Видимо, сами живые клетки становятся приемниками волн различной длины. Чем меньше длина волны, тем отчетливее реагирует на них организм. У людей, в отличие от некоторых животных, которых природа наделила прекрасными термолокаторами, нет живых «приборов» ночного видения, способных воспринимать инфракрасные лучи, идущие от всего живого, даже от растений. А вот кровососущим, к примеру, в любое время дня и ночи нужно искать и находить добычу. Для них большое значение играют не видимые лучи, а инфракрасные, позволяющие дистанционно находить тела своих будущих жертв. Самый обычный постельный клоп обнаруживает объекты, имеющие температуру тела, на расстоянии нескольких метров. Другой кровосос клещ вооружен более совершенным термолокатором. Забравшись на кончик листа дерева или куста, он поднимает передние ножки и начинает ими водить в разные стороны. На ножках можно различить округлые образования это и есть термолокаторы. Они воспринимают лучи за несколько метров от источника. Достаточно человеку высунуть голову из автомобиля, как клещ на расстоянии нескольких метров обнаруживает его и начинает двигаться в его сторону. В глубинах океана есть тоже много животных, пользующихся «приборами» ночного видения. Последние отблески света в воде гаснут на глубине 200 м, а жизнь продолжается на 10-километровой глубине. Одни существа зажигают в кромешной тьме свои биолюминесцентные «фонарики», другие предпочитают, оставаясь невидимыми, улавливать инфракрасный свет, идущий от всех живых существ. Глубоководные кальмары, кроме своих обычных глаз имеют ещё термоскопические глаза, улавливающие инфракрасные лучи. Каждый термоскопический глаз снабжён специальным светофильтром, задерживающим все лучи, кроме инфракрасных. Самое интересное то, что термоскопические глаза расположены у кальмара на хвосте. Вращая им, как головой, кальмар высматривает животных, которыми можно полакомиться. В Америке водятся чрезвычайно ядовитые гремучие змеи, а в Средней Азии щитомордники. У них на голове четыре ноздри. С каждой стороны одна нормальная, а вторая большая. Это большое углубление между глазом и ноздрей – термолокатор своеобразный глаз инфракрасная камера-обскура. Даже если её глаза закрыты, ямкоголовая змея, нанося удары по добыче, ошибается не более чем на 5 градусов. Казалось бы, термолокаторы, построенные человеком, более чувствительны, чем созданные природой. Но живой «прибор» на единицу термолоцирующей площади в несколько тысяч раз чувствительней.

Счетчики посетителей MegaCount — Принцип передачи информации по радиоволнам

В данной статье постараемся разобраться в принципах передачи информации по радиоканалу

1) Что такое радиоволны и откуда они берутся
Радиоволны представляют собой электромагнитные колебания переносящие через пространство энергию излучаемую генератором электромагнитных колебаний, электромагнитные колебания в свою очередь возникают при изменении полярности электрического поля, например, когда в проводнике проходит переменный электрический ток. Скорость распространения радиоволн в вакууме равна со скорости света 299 792 458 м/с или 300 000 км/c или 1080 миллионов километров в час. Чтобы примерно представить эту скорость приведем некоторые сравнения, так радиоволна может преодолеть длину экватора Земли за 134 мс, от Земли до Луны радиоволна доберется за 1,225 секунды а от Земли до Солнца за 8,3 минуты.
Для того чтобы понять как возникают радиоволны в генераторе электромагнитных колебаний рассмотрим схему простейшего идеального колебательного контура.
Рисунок ниже показывает простейший замкнутый колебательный контур состоящий из заряженного конденсатора и катушки индуктивности (1), заряженный конденсатор начинает разряжаться через индуктивность, в которой возникает электромагнитная индукция и накапливается энергия (2), в этот момент обкладки конденсатора полностью разряжены, далее ток течет через индуктивность и перетекает на обратные обкладки конденсатора полностью заряжая их энергией (3), зарядившись конденсатор вновь обратно начинает разряжаться через индуктивность (4)  и так далее в обратном порядке (5) каждый раз заряжаясь и перезаряжаясь с определенной частотой колебаний.

Для того, чтобы получить открытый колебательный контур, необходимо раздвинуть обкладки конденсатора, в этом случае мы получаем открытый контур излучающий электромагнитные волны в пространство (А), раздвинув обкладки конденсатора в разные стороны (B) получим открытый колебательный контур в котором электромагнитные — радиоволны излучаются в пространство. Если индуктивность заменим на обычный генератор электрического сигнала (С) получим антенну постоянно излучающую радиоволны в пространство с частотой колебаний генератора. На рисунке (D) показано схематичное изображение антенны.

Основной характеристикой радиоволн является частота, которая показывает, как часто в генераторе электромагнитных колебаний меняется направления электрического тока, а значит частота излучаемых радиоволн.
Если представить процесс изменения электромагнитного поля в виде графика изменения, получим картину представленную на рисунке ниже, видно изменение поля в течении времени – постоянный перезаряд обкладок конденсатора с переходными процессами.
Основные параметры радиоволн это амплитуда и длина волны, длина волны в свою очередь связана с частотой.
Амплитуда – соответствует величине напряженности электрического и магнитного поля.
Длина волны – соответствует расстоянию между двумя гребнями волны, двумя точками волны находящихся в одной фазе, связана со скоростью изменения напряженности электромагнитного поля.
Частота — количество волн за определенный период времени, измеряется в герцах [Гц]. Один герц, равен одному колебанию электрического сигнала, за 1 секунду времени [формула расчета частоты f=c/λ f — частота в герцах, с — скорость света, равная 300 000 000 м/сек., λ — длина волны в метрах]

2) После того как мы разобрались, что из себя представляют радиоволны, давайте разберемся, как можно передавать информацию по радиоволнам, представим что перед нами стоит задача передать некоторую последовательность бит 010101, логическую единицу можно пометить отличным уровнем амлпитуды или отличной частотой или сдвигом фазы. Поэтому основные из некоторых методов представления информации это амплитудная модуляция, частотная модуляция, фазовая модуляция.
Изменение амплитуды – называется амплитудной модуляцией, AM modulation
Основной принцип – изменение уровня напряженности электромагнитного поля передающей стороной.
Для обозначения нуля берем уровень амплитуды на базовом значении, а для обозначения единицы будем увеличивать амплитуду на небольшое значение. На графике видно как меняется амплитуда радиоволны в зависимости от битовой последовательности, нулю соответствует базовая амплитуда, а единицы более высокое значение. Амплитудная модуляция получила меньшее распространение в виду технической сложности реализации и малой устойчивостью к помехам, так например источник электромагнитного  излучения не связанный с принимающей и передающей стороной может внести помехи в передачу, например разряд молнии кратковременно поднимет амплитуду и на выходе появится ложный сигнал в виде шума.
Изменение частоты – называется частотной модуляцией, FM modulation
Основной принцип – изменение частоты радиоизлучения.
Для обозначения нуля берем базовое значение частоты, а для обозначения единицы будем изменять значение частоты в большую сторону. На графике видно как меняется частота в зависимости от битовой последовательности, нулю соответствует базовое значение частоты, а единице более высокая частота отличная от базовой. Частотная модуляция получила большее распространение в виду простоты реализации – необходимо только увеличивать частоту путем изменения частотных характеристик колебательного контура. Так же данная модуляция более помехозащищенная, внешние шумы могут увеличит амплитуду сигнала, но частота при этом останется той же, после прохождения через ряд фильтров мы получим исходную последовательность.

Изменение фазы – называется фазовой модуляцией Phase-shift keying (PSK)
Основной принцип  — скачкообразное изменение сдвига фазы несущей волны
Для обозначения нуля берем отсутствие сдвига по фазе а для обозначения логической единицы, в исходной цифровой последовательности, меняем фазу гармонической посылки на 180°. На графике видно как происходит сдвиг фазы при передачи логической единицы. Фазовая модуляция так же получила широкое распространение в виду хорошей помехозащищенности и простоты реализации. Излучаемая мощность передатчика с фазовой модуляцией всегда находиться на одном уровне, в отличие от амплитудной и частотной модуляции, что уменьшает основные требования к компонентам микроэлектроники.

3) После того как мы разобрались что такое радиоволны и как по ним можно передавать информацию, давайте разберемся с аппаратной реализацией передачи и приема информации. В качестве примера возьмем передачу голоса от передатчика к приемнику, информацию будем передавать используя частотную модуляцию.

Передатчик — трансмиттер — transmitter
Состоит из генератора колебаний, так же называемым осциллятором и из модулятора, который изменяет базовую частоту радиоволны. Работает следующим образом:
— Для генерации базовой частоты радиоволны используем LC колебательный контур состоящий из конденсатора С2 и индуктивности L1, этим мы создаем базовую частоту на выходе антенны.
— Голос оказывая давления на микрофон и создает в нем незначительные электрические колебания которые поступая на Базу транзистора приоткрывает в нем переход Коллектор-Эмиттер. Чем больше громкость, тем больше уровень электрических колебаний создается на выходе микрофона и тем больше открывается переход транзистора.
— Открытый переход транзистора изменяет частотные характеристики колебательного контура в связи с чем на выходе антенны будет меняться частота в зависимости от поступающего сигнала, в данном случае происходит частотная модуляция голосового сигнала

Приемник — ресивер — receiver
Состоит из принимающего устройства и демодулятора.  Для получения голосового сигнала переданного нашим передатчиком нам необходимо демодулировать сигнал, работает это  следующим образом:
— Подстроечным конденсатором С2 настраиваем колебательный контур состоящий из конденсатора С2 и индуктивности L1, так что бы в нем возникла частота колебаний равная базовой частоте передающего сигнала.
— Принятое антенной изменение частоты отличное от базовой вызывает в контуре резонанс, который незначительно повышает напряжение на базе транзистора, приоткрывая переход Коллектор-Эмиттер, чем больше уровень резонанса тем больше открыт транзистор, открытый транзистор в свою очередь меняет характеристики принимающего контура после транзистора и на выходе микрофона появляется звук переданный нашим передатчиком

 

Найдем ли мы способ общаться в дальнем космосе?

  • Питер Рэй Эллисон
  • BBC Future

Автор фото, Thinkstock

Если мы намерены исследовать отдаленные уголки космоса, то поиск возможностей оставаться на связи с Землей станет для нас насущной задачей. Существует ли способ сделать так, чтобы наши слова преодолевали пространство со скоростью, превышающей скорость света? Корреспондент

BBC Future провел свое расследование, и вот его выводы.

Свет перемещается так быстро, что может пересечь Атлантику и покрыть расстояние от Лондона до Нью-Йорка более 50 раз за одну секунду. Зная это, вы можете задаться вопросом, почему никто не проявил интереса к изобретению способа коммуникации, который бы позволил передавать данные быстрее скорости света. На самом деле такой интерес существует.

Расстояния в дальнем космосе настолько огромны, что даже сообщениям, передающимся со скоростью света, там требуется значительное время, чтобы долететь до адресата. Плохая новость заключаются в том, что передавать сообщения быстрее, не нарушая установленных законов физики, невозможно. Однако есть и хорошая новость: предлагаются такие способы обойти это препятствие, которые сулят поражающие воображение перспективы, позволяющие осуществлять сверхсветовую коммуникацию.

До настоящего времени человечество не сталкивалось с необходимостью заниматься развитием «сверхсветовой» коммуникации для поддержания возможности общения. Самым дальним путешествием для человека стал полет на Луну, т.е. на расстояние примерно в 384 000 километров. Свет преодолевает этот путь за 1,3 секунды. Это сравнимо с задержкой, которую вы могли ощутить во время звонка в противоположную часть земного шара. Этого достаточно для возникновения неловких пауз в разговоре, что, однако, не содержит в себе ничего особо раздражающего.

Гнет расстояния

Если мы задумаем предпринять более далекое путешествие, например, на Марс, то тогда у нас уже начнутся проблемы. Марс, в среднем, находится на отдалении в 225 миллионов километров от Земли. Свет преодолевает это расстояние за 12,5 минуты. По этой причине разговор с человеком, находящимся на Марсе, будет крайне затрудненным. И с увеличением расстояния проблема будет только усугубляться. Космический корабль Voyager уже находится за пределами нашей Солнечной системы, на расстоянии 19,5 млрд километров от Земли. Несмотря на огромную дистанцию, мы все еще можем получать от него сообщения, однако на их доставку требуется 18 часов.

Для того чтобы осуществлять связь с ближайшей к нашей Солнечной системе звездной системой Альфа Центавра, находящейся на расстоянии 40 триллионов километров, на доставку одного сообщения потребуется четыре года.

В соответствии со специальной теорией относительности (СТО) Эйнштейна, существующий порядок вещей останется неизменным. Ничто не может двигаться со сверхсветовой скоростью, как было доказано Эйнштейном, поскольку скорость света является фундаментальной физической константой. Она составляет в вакууме с = 299 792 458 м/с.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Радиоволны слишком медленные для нормального общения в космосе

Если будут открыты какие-то способы преодолеть этот предел, «это нарушит законы теории информации и потребует переосмысления фундаментальных законов физики», утверждает Лес Дойч из Лаборатории реактивного движения в Калифорнийском технологическом институте. Дойч в течение десяти лет занимался созданием систем телекоммуникации в глубоком космосе для американского космического агентства NASA.

Сегодня для обычного общения в космосе используются радиоволны, которые передаются со скоростью света сквозь вакуум безвоздушного пространства. Сейчас уже внедряются технологии оптической (лазерной) коммуникации, однако они все еще находятся на стадии разработки.

Искривление кротовых нор

Возможно, нам так и не удастся увеличить скорость передачи данных; однако мы можем увеличить объем информации, передаваемой за секунду. «Одно из направлений нашей работы заключается в достижении максимальной несущей частоты передачи информации с 8 до 30 гигагерц», — говорит Дойч. Чем выше частота сигнала, тем больше пропускная способность и тем более значительный объем информации вы можете передать каждую секунду. Использование технологии сжатия данных и исправления ошибок позволяет нам и далее увеличивать объем передаваемой информации и массив данных, передаваемых в секунду.

Быть может, в будущем мы сможем найти способы увеличить скорость передачи информации. «Теория относительности допускает существование так называемых «кротовых нор». Их можно представить себе, как искривление в пространстве, благодаря чему расстояние между точками сокращается»,- говорит Дойч. Один из простых способов представить себе «кротовую нору», она же «червоточина» или «туннель между двумя плоскостями пространства, заключается в том, чтобы нарисовать на листке бумаги две точки. Вы можете прочертить между ними прямую линию, и она будет кратчайшим расстоянием между этими точками на листе бумаги. Однако если бумагу сложить так, чтобы эти две точки оказались рядом друг с другом, то можно будет одной булавкой проткнуть обе точки. «Кротовые норы» в космосе редко будут располагаться подобным образом, но, тем не менее, с их помощью можно будет увеличить скорость передачи информации. Но и такой способ коммуникации все равно не будет моментальным.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Использовать «кротовую нору» заманчиво, только вот реально ли это?

Сейчас рассматриваются и другие варианты сверхсветовой связи. Один из них включает в себя так называемую квантовую запутанность – странное качество, благодаря которому две частицы могут обмениваться содержимым вне зависимости от того, на каком расстоянии друг от друга они находятся.

«В условиях квантовой запутанности, когда вы имеете две запутанные частицы, отделенные друг от друга, если вы меняет состояние одной из них, то вы меняете и состояние другой», — говорит Эд Троллоп, инженер по операциям с космическими кораблями компании Telespazio VEGA Deutschland. – И очень соблазнительно сделать вывод, что, используя запутанные частицы, мы сможем осуществлять мгновенную коммуникацию».

Квантовая путаница и тахионы

Однако все не так просто. Если у вас есть пара запутанных частиц, одна которых находится на космическом корабле, бороздящем пространство в дальних уголках Вселенной, а другая на Земле, то действительно изменения частицы на космическом корабле вызовет изменения в частице на Земле. Но, как объясняет Троллоп, человек, отслеживающий состояние частицы на Земле, не сможет истолковать произошедшие с ней перемены, не получив поясняющего сообщения с космического корабля, а подобные сообщения нельзя доставить быстрее, чем со скоростью света. Иными словами, квантовая запутанность далека от того, чтобы обеспечить возможность осуществления сверхсветовой коммуникации.

Существуют также гипотетические частицы, столь любимые авторами и героями телесериала «Стар Трек», он же «Звездный путь», известные как тахионы или сверхсветовые частицы. Теория относительности не отрицает их существования, и если так, то они всегда будут передвигаться со скоростью, превышающей скорость света. Впрочем, они тоже не способны обеспечить средства для сверхсветовой коммуникации.

«Они могут передвигаться быстрее, чем со скоростью света, но сверхсветовые частицы, предположительно, не взаимодействуют», — объясняет Троллоп. Это отсутствие взаимодействия означает, что сверхсветовые частицы нельзя использовать для связи, поскольку мы полагаем, что создать или обнаружить их невозможно.

Автор фото, Getty

Подпись к фото,

Опровергнуть Альберта Эйнштейна не удается — сверхсветовая связь пока не возможна

Если бы сверхсветовая коммуникация была возможна, это оказало бы мощное воздействие на развитие космических экспедиций. «В ходе работ по проекту «Розетта» (миссия Европейского космического агентства, во время которой в прошлом году была осуществлена посадка зонда «Филы» на комету Чурюмова — Герасименко) у нас было 30-40 минут светового времени. Следовательно, это действительно оказывает влияние на то, как происходит планирование и проведение миссии, — говорит Троллоп. — Если у вас есть спутник на орбите Земли, вы можете общаться с ним в режиме реального времени. Если же ваше общение со спутником происходит с 30-минутной задержкой, это означает, что вы сейчас узнаете о проблеме, которая произошла 30 минут назад. К тому моменту, как вы отправите ответное сообщение, пройдет уже [как минимум] полчаса после происшествия, и только через час вы получите обратно сообщение о результатах».

При всех многообещающих посулах, связанных с гипотезой об их существовании, сверхсветовые частицы-тахионы и квантовая запутанность не являются каким-то надежно реализуемым средством сверхсветовой коммуникации. «Кротовые норы», если они на самом деле существуют и если через них можно посылать сигналы, способны как минимум создать впечатление связи со скоростью, превышающей скорость света. Однако на данный момент сверхсветовая коммуникация находится за пределами возможного с точки зрения науки.

Скорость — распространение — радиоволна

Скорость — распространение — радиоволна

Cтраница 1

Скорость распространения радиоволн равна 3 10s м / с.
 [1]

Скорость распространения радиоволн в свободном пространстве ( в вакууме) равна скорости света. Распространение радиоволн в других средах происходит с фазовой скоростью, отличающейся от с, и сопровождается поглощением электромагнитной энергии. Оба эффекта объясняются возбуждением колебаний электронов и ионов среды пор действием электрического поля волны. Если напряженность поля Е гармонической волны мала по сравнению с напряженностью поля, действующего на заряды в самой среде ( например, на электрон в атоме), то колебания происходят также по гармоническому закону с частотой со пришедшей волны. Колеблющиеся электроны излучают вторичные радиоволны той же частоты, но с другими амплитудами и фазами. В результате сложения вторичных волн с приходящей формируется результирующая волна с новой амплитудой и фазой. Сдвиг фаз между первичной и переизлученными волнами приводит к изменению фазовой скорости. Потери энергии при взаимодействии волны с атомами являются причиной поглощения радиоволн.
 [2]

Скорость распространения радиоволн v c / j / Vji определяется относительной диэлектрической & и магнитной д / проницаемостью среды. Для реальных сред, с которыми связано распространение электромагнитных колебаний в радиолиниях ( воздух, почва, метеорологические образования), магнитная проницаемость х близка к единице.
 [4]

Скорость распространения радиоволн в воздушном пространстве на удалении от земной поверхности, равном двум-трем значениям длины волны, близка к 300 000 км / сек.
 [6]

Скорость распространения радиоволн в длинных лиииях не очень значительно отличается от 300 000 км / сек. Поэтому для задержки в 1 мксек требуется линия длиной в сотни метров, что неудобно. Обычно вместо длинных линий применяются искусственные линии ( см.), которые позволяют получать время задержки до нескольких микросекунд.
 [7]

Скорость распространения радиоволн в длинных линиях не очень значительно отличается от 300 000 KMJCBK. Поэтому для задержки в 1 мксек требуется линия длиной в сотни метров, что неудобно. Обычно вместо длинных линий применяются искусственные линия ( см.), которые позволяют получать время задержки до нескольких микросекунд.
 [8]

Изменение скорости распространения радиоволн в воздухе в зависимости от атмосферных условий незначительно и практически не имеет значения.
 [9]

Так как скорость распространения радиоволн известна, то можно градуировать прямую А В прямо в единицах длины и непосредственно читать на экране ос циллографа расстояние до отражающего предмета.
 [11]

Как зависит скорость распространения радиоволн от свойств среды, в которой волны распространяются.
 [12]

Так как скорость распространения радиоволн известна — то можно градуировать прямую АВ прямо в километрах и непосредственно читать на экране осциллографа расстояние до отражающего предмета. В действительности радиолокатор посылает не однократный сигнал, показанный на рис. 65, а ряд таких сигналов, следующих друг за другом через равные промежутки времени много ( например, тысячу) раз в секунду. Развертка тоже делается периодической и синхронной с посылкой сигналов. Таким образом, изображения посылаемого и принимаемого ( отраженного) сигналов воспроизводятся на экране — осциллографа много раз в секунду и воспринимаются наблюдателем как непрерывная картина.
 [14]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




Электромагнитные волны в вакууме — Энциклопедия по машиностроению XXL







Электрическое и магнитное поля могут существовать не только в веществе, но и в вакууме. Поэтому должно быть возможным распространение электромагнитной волны в вакууме.  [c.248]

Можно считать, что в результате подобных экспериментов скорость электромагнитных волн в вакууме известна с весьма большой точностью. Оценка среднего значения этой важнейшей константы, по данным различных авторов, проводилась неоднократно. В 1941 г. был проведен тщательный анализ всех экспериментов и получено значение с — (299 776 4) км/с.  [c.46]












Рассмотрение данных табл. 2.1 (полученных для 5893 А — желтый свет) показывает, что в некоторых случаях л фазовая скорость и с/л в металле больше скорости электромагнитных волн в вакууме. Это нас не должно особенно удивлять, так как хорошо известно, что никаких ограничений для фазовой скорости нет.  [c.105]

В согласии с другими физическими оценками фазовая скорость радиоволн в ионосфере оказывается больше скорости электромагнитных волн в вакууме-, в самом деле,  [c.146]

Скорость света распространения электромагнитных волн) в вакууме не зависит от места и направления и остается одной и той же во всех инерциальных системах отсчета.  [c.447]

СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ВАКУУМЕ (СКОРОСТЬ СВЕТА)  [c.111]

Скорость Со электромагнитных волн в вакууме приблизительно равна 3-10 м-с . В других средах скорость спета v меньше и может быть определена, если известен г о-казатель преломления Лг  [c.141]

Поскольку скорость электромагнитных волн в вакууме известна, то, зная величину п , по (1-45) нетрудно определить искомую скорость распространения излучения в данной среде.  [c.36]

Умножая спектральный и полный тензоры напряжений излучения, компоненты которых определяются согласно (1-91) и (1-93), на величину скорости электромагнитных волн в вакууме с, получаем выражение для спектрального и полного тензоров потока излучения (или просто тензоров излучения) и П, имеющих компоненты  [c. 52]

Трактовка эффекта Доплера существенно зависит от того, можно ли рассматривать лишь относительное движение источника и приемника (как для электромагнитных волн в вакууме) или же необходимо учитывать, кроме того, относительное движение волны и среды (например, акустические волны в газе, жидкости и твердом теле).  [c.303]

Соотношения длины электромагнитной волны в вакууме Я, частоты колебаний f к периода колебаний Г  [c.15]

Электромагнитная природа света. Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано Максвеллом (1862—1864) как прямое следствие из уравнений электромагнитного поля. Скорость электромагнитных волн в вакууме оказалась равной величине 1/ у/ёфо (в современных обозначениях), называемой в то время электродинамической постоянной. Ее числовое значение (3,1 -10 м/с) было получено несколько раньше (1856) из электромагнитных измерений В. Е. Вебера (1804—1891) и Р. Г. Кольрауша (1809—1858). Оно почти совпадало со скоростью света в вакууме, равной, по измерениям И. Л. Физо (1819—1896) в 1849 г., с= 3,15-10 м/с. Другое важное совпадение в свойствах электромагнитных волн и света обусловлено поперечностью волн.- Поперечность электромагнитных волн следует из уравнений Максвелла, а поперечность световых волн — из экспериментов по поляризации света (Юнг, 1817). Эти два факта привели Максвелла к заключению, что свет представляет собой электромагнитные волны.  [c.17]












Поэтому все дальнейшие результаты 2 для электромагнитных волн в вакууме справедливы для диэлектрика, но с заменой 8о->е. Это приводит лишь к изменению скорости волн. Из уравнений (2.8) и (2.9) с заменой Ео-> е для скорости электромагнитных волн в диэлектрике получаем выражение  [c.88]

Следовательно, приходим к следующим соотношениям, описывающим эффект Доплера для электромагнитных волн в вакууме  [c. 445]

Носителями энергии излучения являются электромагнитные волны, в вакууме они распространяются со скоростью света, равной примерно с = ЗОО-Ю ж/сек и характеризуются длиной волны и частотой колебаний V. Перечисленные величины связаны между собой следующим соотношением  [c.318]

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В ВАКУУМЕ. ИСПУСКАНИЕ ВОЛН.  [c.11]

Подчеркнем, что скорость электромагнитных волн в вакууме не зависит от частоты.  [c.17]

Инвариантность фазы (и/—кг) относительно преобразований Лоренца позволяет рассматривать это выражение как скаляр ное произведение 4-векторов четырехмерного радиуса-вектора t г) и четырехмерного волнового вектора (со/с, к), пространственной компонентой которого служит трехмерный волновой вектор к, а временной — частота волны со, деленная на с. Для электромагнитной волны в вакууме к=ы/с. поэтому четырехмерныи в л овой вектор имеет нулевую инвариантную длину.  [c.411]

Какие причины вызывают изменение периода принимаемых сигналов при движении источника или приемника В чем состоит главное отличие эффекта Доплера для электромагнитных волн в вакууме и для волн в среде С чем связано возникновение поперечного эффекта Доплера  [c.412]

Какие свойства и характеристики плоской электромагнитной волны в вакууме изменяются при переходе в другую систему отсчета и какие остаются без изменения Дайте обоснование инвариантности фазы.  [c.412]

НИЯ электромагнитных волн в вакууме.  [c.278]

Метр равен длине пути, проходимого плоской электромагнитной волной в вакууме за 1/299792488 долю секунды.  [c.33]

А поскольку дисперсионные соотношения для электромагнитных волн в вакууме имеют вид со = ск и а = ск, то  [c.82]

Убедимся в общности выражения (63). Мы показали, что оно справедливо для волн тока и напряжения в передающей линии. В пространстве между пластинами передающей линии сосредоточено электрическое и магнитное поля. (Электрическое поле определяется напряжением на пластинах, а магнитное поле — током, текущим вдоль них.) Поэтому магнитное и электрическое поля должны распространяться вдоль линии с такой же скоростью, с какой распространяются волны тока и напряжения. (Поля представляют собой те же волны они изменяются в пространстве и времени и имеют все характеристики, соответствующие волне.) В случае, когда среда — вакуум, скорость равна с. Мы знаем, что с—это скорость любых электромагнитных волн в вакууме, в частности электромагнитных волн, распространяющихся между пластинами передающей линии. Если пространство заполнено средой с постоянными е и л, то скорость волн электрического и магнитного полей (связанных с волнами напряжения и тока) равна с/]/ер.  [c.167]

В случае электромагнитных волн в вакууме Е и В имеют одинаковые значения. Поэтому второй член в выражении для лоренцевской силы меньше первого на множитель v/ . Если, например, поле создано обыкновенным источником света или даже очень мощным  [c.180]

Фазовая скорость равна с и не зависит от частоты, т. е. электромагнитные волны в вакууме—не диспергирующие волны.  [c.194]

Мы увидим, что введение дополнительных координат может означать нечто большее, чем простую замену переменных. Действительно, увеличение числа измерений означает увеличение числа степеней свободы. Например, в трехмерном вакууме электромагнитная волна может быть бегущей волной для одного направления, чисто стоячей для другого и экспоненциальной волной для третьего направления В одномерном случае экспоненциальную электромагнитную волну в вакууме получить невозможно, так как дисперсионное соотношение не может превратиться в соотношение со =—для некоторого диапазона частот. Для получения экспоненциальной волны в одномерном случае нам необходимо наличие граничной частоты, т. е. дисперсионное соотношение должно иметь вид соотношения для ионосферы а) =со +Л2, которое для достаточно низких частот может превратиться в соотношение со = = 0) —  [c. 299]












Мы покажем, что в трехмерном случаев — это величина вектора, который называется вектором распространения. Таким образом, дисперсионное соотношение для электромагнитных волн в вакууме имеет вид + 1). В некоторых случаях можно заме-  [c.299]

П р и мер 1. Электромагнитные волны в вакууме  [c.302]

Пример 1. Электромагнитные волны в вакууме. Используя уравнения (16) и (10), ыы находим, что волновая функция для отдельной гармонической составляющей с частотой со и волновым числом к удовлетворяет дифференциальному уравнению  [c.303]

Физическая природа граничной частоты для волновода. Предположим, что частота фиксирована, а ширина 6 волновода меняется. Если Ь бесконечно велико, то уравнение (26) переходит в дисперсионное соотношение для плоских электромагнитных волн в вакууме, распространяющихся в направлении +г. Волнам кажется , что они распространяются в передающей линии из плоскопараллельных пластин. Для конечного Ь величина к у (которая равна я/6) не равна нулю. Таким образом, если рассматривать волновую функцию как суперпозицию плоских бегущих волн (мы это всегда можем сделать, даже если имеем чисто стоячую волну), то мы видим, что уменьшение Ь от бесконечности до некоторого конечного значения изменяет волну от чисто бегущей волны, распространяющейся вдоль + 2, до суперпозиции с ненулевой компонентой вектора распространения ку вдоль у. В действительности мы должны иметь две бегущие волны, распространяющиеся в направлениях +у и —у, суперпозиция которых дает стоячую волну вдоль у. Величина к всегда определяется дисперсионным соотношением для вакуума  [c.306]

Классическое уравнение для электромагнитных волн в вакууме. Мы получим дифференциальное уравнение в частных производных  [c.318]

Так как фотон 1всегда движется со скоростью электромагнитной волны в вакууме, то, используя известное из теории относительности соотношение массы и энергии Э = тс ), находим значение массы фотона  [c. 17]

Полное число различных колебаний равно ЗМ — 6, так как из полного числа степеней свободы 3N надо вычесть три поступательные и три вращательные степени свободы твердого тела как целого здесь N — число атомов или ионов в кристалле, причем атомы рассматриваются как материальные точки. Наконец, следует сказать, что для электромагнитных волн в вакууме закон дисперсии — соотношение между частотой v и волновым вектором / — имеет простой вид v = f /2л (множитель с = onst) отсутствует зависимость фазовой скорости от частоты. В противоположность этому, для волн в кристалле закон дисперсии в общем случае не имеет столь простого вида, ибо скорость распространения как поперечных волн и,, так и продольных волн м/ зависит от частоты.  [c.255]

Оно связано с наличием в среде собственных, независимых от параметров волны пространственных или временных масштабов. Если в среде нет никаких характерных масштабов (как, например, при распространении звука в воде или электромагнитных волн в вакууме), т.е. нет характерных частот или периодов, то распространяющаяся несинусои-дальная волна искажаться не будет. Дисперсия в этом случае отсутствует и г ф == onst.  [c.179]

Сходящиеся волны постоянной скорости. Сюда относятся ударные электромагнитные волны в вакууме и акустические волны сжатия и сдвига расходимость в их фокусе связана с одновременностью прихода туда фронта со всех сторон, что особенно ясно из представления сходящейся волны как суперпозиции плоских волн, использованного Я. Б, Зельдовичем (1957). Если симметрия волны нарушена, то при постоянстве ее скорости это неизбежно расстраивает фокусировку, время встречи волн из нулевого становится конечным, амплитуда не обращается в бесконечность. Таким образом, асимметрия волны в этих случаях устраняет неограниченную кумуляцию,  [c.340]

В соответствии с решениями XVH ГКМВ метр теперь определен как, длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени, 1/299792458 с . Из этого следует, что помимо физической постоянной СИ — магнитной постоянной вакуума с ее точным значением, указанным ранее, теперь в эту систему следует ввести еще две физические постоянные с — скорость распространения плоских электромагнитных волн в вакууме, точно равную с = 299792458 м е электрическую постоянную е вакуума с точным значением, равным  [c.15]

Тензор диэлектрич. проницаемости позволяет единым образом трактовать самые различные тины волновых движений в П. Характер этих движений определяется соотношением между частотой колебаний со и характерными частотами Шо, сод и их комбинациями. Так, при частотах, значительно превышающих характерные, е 1,и мы имеем дело с обычными электромагнитными волнами в вакууме. В обратном предельном случае очень малых частот можно получить рассмотренные выше магнитогидродинамич. волны (альфвеновскую и др.). Наконец, вблизи указанных выше резонансов появляется довольно сложная зависимость ш от к, аналогичная аномальной дисперсии в оптике.  [c.21]

Так как с не зависит от частоты, то волновое уравнение (17) справедливо для каждой гармонической составляющей, а также для произвольной суперпозиции стоячих и бегущих электромагнитных волн в вакууме. Уравнение (17) представляет собой трехмерное классическое волновое уравнение для недиспергирующих волн. Аналогичное уравнение справедливо для любой другой трехмерной недиспергирующей волны, например звуковой волны в воздухе. Правая часть уравнения (17) представляет собой произведение с на с11у тас1 г)), что иначе можно записать в виде или  [c.303]


ТЕСТ по теме: «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ»

Физика 11 класс. Тема: Электромагнитные волны

Цель дан­но­го тес­та — про­ве­рить, уме­ет ли уча­щийся:

  • характеризовать свойства электромагнитного поля и электро­магнитных волн;

  • использовать формулу для плотности потока излучения;

  • характеризовать принципы радиотелеграфной и радио­теле­фонной связи, радиолокации и телевидения;

  • применять формулы, связывающие длину волны с частотой (периодом) и скоростью волн;

  • применять законы отражения и преломления света, условие полного отражения;

  • характеризовать явления интерференции, дифракции, поляри­зации и дисперсии света;

  • применять условия интерференционнных максимумов и мини­мумов, формулу дифракционной решетки;

  • сравнивать свойства радиоволн различных диапазонов.

Вариант 1

Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.

1. Монохроматическая электромагнитная волна (ЭМВ) распространяется в вакууме. Выберите правильное утверждение.

А. Скорость волны периодически изменяется.

Б. Электрическое поле ЭМВ остается постоянным.

+В. Магнитное поле ЭМВ периодически изменяется.

Г. Длина волны периодически изменяется.

2. Между радиопередатчиком и приемником находится гора. Для установления радиосвязи лучше всего использовать радиоволны такого диапазона, что они обогнут это препятствие. Выберите правильное утверждение.

+А. Это длинные радиоволны.

Б. Это средние радиоволны.

В. Это короткие радиоволны.

Г. Это ультракороткие радиоволны.

3. Отражение настольной лампы в компакт-диске кажется радужным. Выберите правильное утверждение.

А. Это объясняется дисперсией света.

Б. Это объясняется рассеянием света.

+В. Это объясняется дифракцией света.

Г. Это объясняется поглощением света.

4. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся свойств электромагнитной волны (ЭМВ) правильные, а какие — неправильные.

+А. ЭМВ — поперечная волна.

+Б. Скорость ЭМВ в веществе меньше скорости света в вакууме.

В. Заряд, движущийся прямолинейно равномерно, излучает ЭМВ.

Г. Электрическое и магнитное поля ЭМВ колеблются в противофазе.

5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся передачи информации с помощью радиоволн правильные, а какие — неправильные.

А. Для радиотелефонной связи применяется азбука Морзе.

Б. Модуляция — превращение звуковых колебаний в электрические.

В. Во входном контуре радиоприемника происходит усиление принятого сигнала по мощности.

+Г. Основным элементом детектора служит полупроводниковый диод.

6. На стене в комнате вертикально висит плоское зеркало. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Зеркало дает мнимое изображение.

+Б. Изображение находится от зеркала на таком же расстоянии, как и предмет.

+В. Размеры неровностей на поверхности зеркала меньше длины световых волн.

Г. На поверхности зеркала происходит полное отражение света.

7. Колебательный контур генератора радио­передатчика имеет емкость 2,6 пФ и индуктивность 12 мкГн. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Собственная частота контура меньше 3 МГц.

Б. Длина волны передатчика больше 80 м.

+В. Длина волны передатчика больше 8 м.

+Г. Если антенна передатчика расположена горизонтально,
то антенну приемника лучше всего тоже расположить горизонтально.

8. Угол падения луча из воздуха на поверхность стекла равен 60, угол преломления равен 30. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А.  Показатель преломления данного сорта стекла относительно воздуха меньше 1,7.

+Б. Отраженный луч перпендикулярен преломленному.

В. Скорость света в данном сорте стекла меньше 150 000 км/с.

Г. Падающий, отраженный и преломленный лучи не принадлежат одной плоскости.

9. От дифракционной решетки до экрана 1 м. При освещении решетки монохроматическим светом с длиной волны 500 нм расстояние между нулевым и первым максимумами на экране равно 1 см. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Расстояние между первым и вторым максимумами на экране равно 2 см.

+Б. У дифракционной решетки на 1 мм приходится 20 штрихов.

+В. Если осветить решетку светом с длиной волны 750 нм, то рассто­яние между нулевым и первым максимумами будет больше 1,4 см.

+Г. В дифракционном спектре можно наблюдать максимум 50-го порядка.

10. Радиолокатор работает на длине волны 15 см, частота испускания импульсов 4 кГц. Длительность каждого импульса 2 мкс. Энергия импульса составляет 200 мДж. На расстоянии 1 км площадь облучения равна 0,025 км2. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Наибольшая дальность обнаружения цели составляет 75 км.

Б. В одном импульсе содержится 250 высокочастотных колебаний.

В. Мощность импульса радиолокатора больше 10 МВт.

Г. Плотность потока электромагнитного излучения на расстоянии 10 км от радиолокатора больше 0,1 Вт/м2.

11. Угол падения светового луча на плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 2 см равен 55. Пока­затель преломления стекла равен 1,6. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Угол между падающим лучом и поверхностью пластинки равен 35.

Б. Угол преломления луча на второй поверхности пластинки равен 35.

+В. Падающий луч, луч внутри пластинки и вышедший из пластинки луч лежат в одной плоскости.

+Г. Вышедший из пластинки луч сместится относительно падающего луча больше чем на 8 мм.

12. Два ко­ге­рент­ных ис­точ­ни­ка мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го све­та с дли­ной вол­ны 600 нм на­хо­дят­ся на рас­стоя­нии 1 мм друг от дру­га и на оди­на­ко­вом рас­стоя­нии 3 м от эк­ра­на (см. схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок). Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Минимум освещенности наблюдается в тех точках экрана, куда две световые волны приходят в противофазе.

Б. Максимум освещенности наблюдается в тех точках экрана, куда две световые волны приходят в противофазе.

В. Расстояние между ближайшими максимумами освещенности больше 2,5 мм.

+Г. Расстояние от минимума освещенности до ближайшего максимума меньше 1 мм.

Вариант 2

Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.

1. Монохроматическая электромагнитная волна (ЭМВ) распространяется в вакууме. Выберите правильное утверждение.

А. Период волны изменяется.

Б. Длина волны — количество колебаний в волне за единицу времени.

В.  Электрическое поле волны направлено в сторону ее распростра­нения.

+Г. Магнитное поле ЭМВ перпендикулярно ее электрическому полю.

2. При организации радиовещания в пределах нескольких сотен километров используют радиоволны определенного диа­пазона. Выберите правильное утверждение.

А. Это волны сверхвысоких частот.

+Б. Это средние и длинные волны.

В. Это короткие волны.

Г. Это ультракороткие волны.

3. В ясную погоду при закате солнце окрашено в красные тона. Выберите правильное утверждение.

А. Это объясняется отражением света от облаков.

+Б. Это объясняется рассеиванием света в атмосфере.

В. Это объясняется преломлением света на границе атмосферы.

Г. Это объясняется поляризацией солнечного света.

4. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся свойств электромагнитной волны (ЭМВ) правильные, а какие — неправильные.

А. Для распространения ЭМВ нужна упругая среда.

Б. Скорость ЭМВ в вакууме зависит от длины волны.

+В. Период волны обратно пропорционален ее частоте.

Г. Частота колебаний электрического поля ЭМВ в два раза выше частоты колебаний ее магнитного поля.

5. При радиотелефонной связи используют амплитудную мо­дуляцию сигнала. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касаю­щиеся работы радиопередатчика, правильные, а какие — неправильные.

А. Микрофон усиливает звуковые колебания.

+Б. Микрофон преобразует механические колебания в электрические.

В. Частота электромагнитной волны намного меньше частоты звуковых колебаний.

+Г.  Модулирующее устройство дает высокочастотные колебания с медленно изменяющейся амплитудой.

6. В своих оптических опытах Ньютон использовал стеклян­ную треугольную призму. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Все световые волны распространяются в стекле с одинаковой скоростью.

+Б. Проходя через призму, световой луч отклоняется к ее основанию.

+В. При переходе из воздуха в стекло изменяется длина волны света.

+Г. Красный свет распространяется в стекле быстрее, чем зеленый.

7. Колебательный контур радиоприемника имеет индук­тивность 25 мкГн. При приеме радиосигнала максимальная сила тока в контуре равна 2 мА, а максимальное напряжение на конденсаторе — 0,2 В. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Емкость контура равна 250 пФ.

Б. Контур настроен на частоту ниже 500 кГц.

В. Длина принимаемых радиоволн больше 600 м.

Г. Чтобы перейти к приему в два раза более коротких радиоволн, нужно емкость контура уменьшить в два раза.

8. Луч света падает из воздуха на поверхность спокойной воды. Угол падения луча равен 45, показатель преломления воды 1,33. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. На поверхности воды наблюдается как отражение,
так и преломление света.

+Б. Угол отражения луча равен 45.

В. Угол преломления луча в воде меньше 30.

Г. Угол преломления луча в воде больше 40.

9. Точка A находится на отрезке O1O2, соединяющем два когерентных синфазных источника света с частотой 5  1014 Гц. Расстояние от точки A до середины отрезка равно 0,9 мкм. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Если система находится в воздухе, в точке A наблюдается
взаимное усиление двух световых волн.

Б. Если система находится в воде (показатель преломления 1,33),
в точке A наблюдается взаимное ослабление двух световых волн.

В. Если система находится в воздухе, расстояние между ближайшими интерференционными максимумами на отрезке O1O2 больше 400 нм.

Г. Если система находится в воде, расстояние между ближайшими интерференционными максимумами на отрезке O1O2 меньше 200 нм.

10. Радиопередатчик, работающий на длине волны 3 см, излучает равномерно по всем направлениям. Излучение происходит импульсами продолжительностью 20 мкс, мощность излучаемого импульса равна 50 кВт. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. При каждом импульсе излучается «отрезок» радиоволны, длина которого равна 6 км.

+Б. Число радиоволн, излучаемых при каждом импульсе, более 150 000.

В. Энергия одного импульса равна 1 кДж.

+Г. Плотность потока излучения на расстоянии 100 км от передатчика больше 350 нВт/м2.

11. На равнобедренную стеклянную призму с преломляющим углом 30 падает луч, который внутри призмы идет горизонтально (см. рисунок). Угол падения этого луча равен 24,5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Пройдя через призму, луч отклоняется к ее основанию.

Б. Показатель преломления материала призмы больше 1,65.

+В.  Пройдя через призму, луч отклоняется менее чем на 20
от первоначального направления.

Г. Пройдя через призму, луч отклоняется более чем на 40
от первоначального направления.

12. На непрозрачную ширму, в которой проделаны две узких параллельных щели на расстоянии 0,4 мм друг от друга, нормально падает белый свет (длины волн от 400 нм до 780 нм). За ширмой на расстоянии 8 м находится экран. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. В центре интерференционной картины на экране находится темная полоса.

Б. Интерференционный максимум нулевого порядка имеет радужную окраску.

В. В первом интерференционном максимуме красная полоса располо­жена ближе к центру экрана, чем фиолетовая.

Г. Ширина первого интерференционного максимума меньше 6 мм.

Вариант 3

Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.

1. Монохроматическая электромагнитная волна (ЭМВ) распространяется в вакууме. Выберите правильное утверждение.

А. ЭМВ является продольной волной.

+Б. Частота волны с течением времени не изменяется.

В. Магнитное поле ЭМВ направлено в сторону ее распространения.

Г. ЭМВ излучается при прохождении по цепи постоянного тока.

2. Для радиосвязи на расстоянии 10 тыс. км и больше можно использовать многократные отражения радиосигнала от поверхности земли и от ионосферы. Выберите правильное утверждение.

А. Для этой цели используют длинные радиоволны.

Б. Для этой цели используют средние радиоволны.

+В. Для этой цели используют короткие радиоволны.

Г. Для этой цели используют ультракороткие радиоволны.

3. Иногда сразу после дождя на небе можно увидеть радугу. Выберите правильное утверждение.

А. Это явление объясняется поляризацией света.

Б. Это явление объясняется поглощением света.

+В. Это явление объясняется дисперсией света.

Г. Это явление объясняется интерференцией света.

4. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся свойств электромагнитной волны (ЭМВ), правильные, а какие — неправильные.

+А. Скорость ЭМВ в веществе меньше скорости света в вакууме.

Б. Длина волны прямо пропорциональна ее частоте.

В. Фазы электрического и магнитного полей ЭМВ отличаются на /2.

+Г. Излучение ЭМВ происходит при ускоренном движении заряженных частиц.

5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся принципов телевизионного вещания, правильные, а какие — неправильные.

+А. Для телевизионного вещания используют УКВ-диапазон.

+Б. Экран кинескопа покрыт изнутри слоем люминофора, светящегося при попадании электронного пучка.

+В. Приходящий с телецентра сигнал управляет интенсивностью электронного пучка, попадающего на экран кинескопа.

Г. Чтобы на экране появилась окружность, траектория перемещения электронного пучка по экрану должна быть окружностью.

6. Световой луч падает на матовую поверхность стекла. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Свет не проходит через стекло.

Б. Свет на поверхности стекла полностью поглощается.

В. Размеры неровностей на матовой поверхности намного меньше длины волны света.

+Г. Если поверхность матового стекла тщательно отполировать, она станет зеркальной.

7. Радиоприемник рассчитан на прием УКВ (64,5 МГц– 73 МГц). Индуктивность входного колебательного контура равна 2 мкГн. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Радиоприемник может принимать передачи на длине волны 4,5 м.

Б. Емкость колебательного контура можно сделать больше 4 пФ.

+В. Если увеличить индуктивность контура, можно будет принимать волны с более низкой частотой.

Г. Если уменьшить емкость контура, можно будет принимать более длинные волны.

8. На рисунке показан световой луч, прошедший границу раздела двух прозрачных сред. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Скорость света в среде 1 меньше, чем
в среде 2.

Б. Оптическая плотность среды 2 меньше, чем оптическая плотность среды 1.

В. Угол преломления луча больше 45.

Г. Относительный показатель преломления первой среды относительно второй больше 1,3.

9. Дифракционная решетка имеет 100 штрихов на 1 мм. Расстояние от решетки до экрана равно 5 м. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. При освещении решетки белым светом центральный максимум будет белым, а остальные будут окрашены в цвета радуги.

Б. При освещении решетки монохроматическим светом расстояния между дифракционными максимумами не зависят от длины волны света.

+В. При освещении решетки монохроматическим светом с длиной волны 550 нм расстояние между двумя спектрами первого порядка больше 50 см.

+Г. При освещении решетки белым светом (длины волн от 400 нм
до 780 нм) ширина спектра первого порядка больше 15 см.

10. Длительность импульса радиолокатора 2 мкс. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Минимальная дальность обнаружения цели меньше 500 м.

Б. Чтобы увеличить в 2 раза дальность обнаружения цели, нужно увеличить мощность радиолокатора в 2 раза.

В. Чем больше длина волны излучения, тем легче сформировать узконаправленный пучок радиоволн.

Г. Чем чаще следуют друг за другом импульсы, тем больше макси­мальная дальность обнаружения цели радиолокатором.

11. В дно бассейна глубиной 2,66 м вмонтирована маленькая лампочка. Поверхность воды спокойна, показатель преломления воды 1,33. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. При падении света из воздуха на поверхность воды возможно полное отражение.

+Б. Наблюдатель, находящийся на вышке над лампочкой, видит мнимое изображение лампочки на глубине менее 2,1 м.

+В. Скорость света в воде меньше 250 000 км/с.

+Г. На поверхности воды виден светящийся круг радиусом более 2,5 м.

12. Между двумя плоскими горизонтальными стеклянными пластинками имеется тонкий воздушный зазор. Пластинки освещает падающий сверху вертикальный пучок красного света (длина волны 760 нм). Верхнюю пластинку очень медленно поднимают, наблюдая сверху, как изменяется освещенность ее поверхности. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А.  Поверхность верхней пластинки периодически светлеет
и темнеет.

+Б. Если поднять верхнюю пластинку на 0,19 мкм, светлая поверхность потемнеет.

В. Если поднять верхнюю пластинку на 0,76 мкм, светлая поверхность потемнеет.

Г. Изменение освещенности поверхности обусловлено дифракцией света на тонком воздушном зазоре.

Вариант 4

Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.

1. Электромагнитная волна (ЭМВ) распространяется в вакууме. Выберите правильное утверждение.

А. Направление распространения волны изменяется.

Б. Скорость волны зависит от плотности потока энергии.

+В. Скорость волны не зависит от длины волны.

Г. Угол между направлениями магнитного и электрического полей ЭМВ периодически изменяется.

2. Для телевизионного вещания используют радиоволны определенного диапазона. Выберите правильное утверждение.

А. Это длинные радиоволны.

Б. Это средние радиоволны.

В. Это короткие радиоволны.

+Г. Это ультракороткие радиоволны.

3. Если смотреть с моста на дно неглубокого водоема с прозрачной водой, то его глубина кажется меньшей, чем на самом деле. Выберите правильное утверждение.

А. Это объясняется дисперсией света.

Б. Это объясняется рассеиванием света.

+В.  Это объясняется преломлением света.

Г. Это объясняется поляризацией света.

4. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся свойств электромагнитной волны (ЭМВ), правильные, а какие — неправильные.

+А. Длина волны обратно пропорциональна ее частоте.

+Б. Электрическое и магнитное поля ЭМВ в одной и той же точке принимают максимальные значения одновременно.

В. Эффективным излучателем ЭМВ является закрытый колебательный контур.

Г. ЭМВ может распространяться только в вакууме.

5. При радиосвязи используют амплитудную модуляцию сиг­нала. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений касающиеся детекторного радио­приемника, правильные, а какие — неправильные.

+А. Звук излучается за счет энергии принимаемой радиоволны.

Б. В колебательном контуре, связанном с антенной, происходят свободные электромагнитные колебания.

В. Полупроводниковый диод сглаживает высокочастотные колебания.

Г. Конденсатор позволяет увеличить мощность принятого сигнала.

6. Узкий пучок белого света, пройдя через стеклянную призму, дает на экране полоску с радужной окраской. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Скорость света в стекле меньше, чем в воздухе.

+Б. Скорость света в вакууме не зависит от длины волны.

+В. В стекле скорость желтого света больше, чем скорость синего.

Г. Пройдя через стеклянную призму, зеленый свет отклоняется на больший угол, чем фиолетовый.

7. В колебательном контуре радиопередатчика максималь­ный заряд конденсатора равен 0,5 мкКл, а максимальная сила тока достигает 20 А. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Период собственных колебаний контура больше 2 мкс.

Б. Чем больше емкость конденсатора, тем выше частота излучения передатчика.

+В. Длина волны излучения передатчика меньше 60 м.

+Г. Радиопередатчик работает в диапазоне коротких волн.

8. Световой луч падает на границу раздела вода-воздух (см. рисунок). Показатель преломления воды равен 1,33. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. При переходе из воды в воздух луч сохраняет направление.

Б. Угол падения луча меньше 40.

В. Луч не испытает отражения на поверхности воды.

+Г. Луч не выйдет из воды в воздух.

9. Экран освещен двумя точечными источниками когерентного света с длиной волны 600 нм. В точке экрана, равноудаленной от обоих источников, наблюдается интерференционный максимум. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

+А. Оба источника излучают световые волны с одинаковыми фазами.

+Б. В точке экрана, где разность хода световых волн равна 300 нм, наблюдается интерференционный минимум.

В. В точке экрана, где разность хода световых волн равна 600 нм, наблюдается интерференционный минимум.

+Г. В точке экрана, где разность хода световых волн равна 1,8 мкм, наблюдается интерференционный максимум.

10. Передающая антенна телецентра находится на высоте 350 м. Мощность излучения равна 50 кВт, излучение происходит равномерно по всем направлениям. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Антенну телецентра поднимают как можно выше, чтобы увеличить мощность передаваемого телевизионного сигнала.

+Б. Максимальная дальность уверенного телевизионного приема превышает 60 км.

+В. На расстоянии 30 км от телецентра плотность потока излучения больше 4 мкВт/м2.

Г. Если переместиться в 2 раза ближе к телецентру, мощность при­нимаемого телевизионного сигнала увеличится также в 2 раза.

11. Над центром круглой проруби радиусом 0,5 м на высоте 1 м рыбаки зажгли ночью фонарь. Глубина озера равна 2 м. Укажите все правильные утверждения

А. Глядя на поверхность воды в проруби, можно увидеть действительное изображение фонаря.

Б. Радиус светлого круга на дне меньше 0,5 м.

В. Радиус светлого круга на дне меньше 0,6 м.

Г. Частота света, переходящего из воздуха в воду, увеличивается.

12. На тонкую прозрачную пленку нормально падает пучок монохроматического света с длиной волны 480 нм. По мере увеличения толщины пленки наблюдаются чередующиеся максимумы и минимумы отражения света. Показатель преломления материала пленки равен 1,5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Данное явление объясняется дифракцией света на пленке.

+Б. Данное явление объясняется интерференцией света в пленке.

+В. Один максимум отражения сменяется другим при увеличении толщины пленки на 160 нм.

+Г. Максимум отражения сменяется минимумом при увеличении толщины пленки на 240 нм.

Ответы к тестам

Как далеко могут распространяться радиоволны в вакууме? и световые волны?

Как далеко могут распространяться радиоволны в вакууме? и световые волны? — Обмен физическими стеками

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

  1. 0

  2. +0

  3. Авторизоваться
    Зарегистрироваться

Physics Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для активных исследователей, ученых и студентов-физиков.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено
994 раза

$ \ begingroup $

Радиоволна и световая волна — это одно и то же. Все они представляют собой электромагнитное излучение, единственная разница между ними — частота.
Мой вопрос :
1, существует ли какая-нибудь фотоноподобная вещь для радиоволн?
2, как далеко они могут путешествовать в вакууме?

Спасибо

Создан 28 июн.

Цан Екан Йе

24122 серебряных знака 77 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

1

$ \ begingroup $

Радиоволны подобны излучению других частот E&M в том, что они могут распространяться бесконечно далеко в вакууме со скоростью c.8 м / сек.
Фотоны могут иметь частоту, связанную с радиочастотой.

Создан 28 июн.

Нацфан

2,7552 золотых знака66 серебряных знаков1212 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

Радиоволны — это просто менее энергичная версия инфракрасного или видимого света, поэтому, как и другие длины волн, они имеют аспект частиц (фотоны), а также волновой аспект.Никто на самом деле не понимает дуальность волны / частицы, вы можете видеть только тот аспект, который ваше оборудование предназначено для обнаружения. Что касается того, как далеко они могут путешествовать в вакууме, электромагнитная сила достигает бесконечности. Радиоволны являются частью электромагнитного спектра, поэтому ответ — любое указанное вами расстояние. Я думаю, что самые дальние из них, обнаруженные радиотелескопами, прошли почти 14 миллиардов миль. Имейте в виду, что на расстояниях в миллиарды миль фотоны смещаются в красную область из-за расширения Вселенной, поэтому, возможно, они не зародились как радиоволны.Другие факторы, такие как гравитация, также могут их сместить. Космос — не идеальный вакуум, который не имеет большого значения для расстояний менее миллиарда миль, но, вероятно, имеет значение для расстояний, намного превышающих это.

Создан 28 июн.

$ \ endgroup $

8

Physics Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie

Настроить параметры

Веб-сайт класса физики

Распространение электромагнитной волны

Электромагнитные волны — это волны, которые могут перемещаться в космическом вакууме.Механические волны, в отличие от электромагнитных волн, требуют наличия материальной среды для передачи своей энергии из одного места в другое. Звуковые волны являются примерами механических волн, а световые волны — примерами электромагнитных волн.

Электромагнитные волны создаются вибрацией электрического заряда. Эта вибрация создает волну, которая имеет как электрическую, так и магнитную составляющие. Электромагнитная волна переносит свою энергию через вакуум со скоростью 3.00 x 10 8 м / с (значение скорости обычно обозначается символом c ). Распространение электромагнитной волны через материальную среду происходит с чистой скоростью менее 3,00 x 10 8 м / с. Это показано на анимации ниже.

Механизм передачи энергии через среду включает поглощение и переизлучение энергии волны атомами материала. Когда электромагнитная волна падает на атомы материала, энергия этой волны поглощается.Поглощение энергии заставляет электроны внутри атомов совершать колебания. После короткого периода колебательного движения колеблющиеся электроны создают новую электромагнитную волну с той же частотой, что и первая электромагнитная волна. Хотя эти колебания происходят в течение очень короткого времени, они задерживают движение волны через среду. Как только энергия электромагнитной волны переизлучается атомом, она проходит через небольшую область пространства между атомами. Как только он достигает следующего атома, электромагнитная волна поглощается, преобразуется в электронные колебания и затем повторно излучается в виде электромагнитной волны.В то время как электромагнитная волна будет распространяться со скоростью c (3 x 10 8 м / с) через вакуум межатомного пространства, процесс поглощения и переизлучения приводит к тому, что чистая скорость электромагнитной волны будет меньше c. Это видно на анимации ниже.

Фактическая скорость электромагнитной волны через материальную среду зависит от оптической плотности этой среды. Различные материалы вызывают разную задержку из-за процессов абсорбции и повторного выброса.Кроме того, в различных материалах атомы более плотно упакованы, и поэтому расстояние между атомами меньше. Эти два фактора зависят от природы материала, через который распространяется электромагнитная волна. В результате скорость электромагнитной волны зависит от материала, через который она распространяется.


Для получения дополнительной информации о физических описаниях волн посетите The Physics Classroom Tutorial. Подробная информация доступна по следующим темам:

Механическое vs.Электромагнитные волны

Волнообразное поведение света

ЭМ и видимый спектр

Поглощение, отражение и пропускание света

Оптическая плотность и скорость света

Электромагнитный спектр — Электромагнитный спектр — National 4 Physics Revision

Радио: LW электронные схемы, звезды и космос воздушные и электронные схемы 1 км связь, радио, телевидение безопасно (если не очень сконцентрировано )
Радио: MW электронные схемы, звезды и космос антенна и электронная схема 100 м связь, радио, телевизор сейф (если не очень сконцентрирован)
Радио: VHF электронное схемы, звезды и космос воздушная и электронная схема 1 м связь, радио, телевизор безопасный (если не очень концентрированный)
микроволны электронные схемы, холодные объекты антенна и электронная схема 1 см (10 -2 м) Спутники связи, телефото нью-йорк, отопительная вода и пища горение, в концентрированном виде
Инфракрасное (ИК) электронные устройства, теплые предметы, солнце электронные детекторы, специальная фотопленка, почерневший термометр 0.1 мм (10 -4 м) волшебные глаза в охранном освещении, дистанционное управление (например, телевизор) горение, если сосредоточено
Свет; Красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый электронные устройства (светодиоды), горячие объекты, солнце глаз, фотопленка, электронные устройства (например, LDR) 0,001 мм (10 -6 м ) видение, фотография, связь по всему миру с использованием оптических волокон горение, слепота в случае концентрации
Ультрафиолет (УФ) газовый разряд, очень горячие объекты, УФ-лампы, солнце фотопленка 0.00001 мм (10 -8 м) лампа для загара, вырабатывающая ионы, вырабатывающая витамин D, водоочистные установки для уничтожения бактерий солнечный ожог, рак кожи
рентгеновские лучи очень быстрые электроны, поражающие металл мишень фотопленка 10 -10 м дефекты изображения в костях, скрытые устройства разрушение клеток, мутации клеток, рак
Гамма-лучи (\ [\ gamma \]) радиоактивный распад ядер фотопленка, трубка GM 10 -12 м медицинские индикаторы, уничтожение раковых клеток, стерилизация разрушение клеток, мутация клеток, рак

Части электромагнитного спектра — электромагнитный спектр — национальный 5 Физика Версия

Радио: LW, MW и VHF электронные схемы антенна 1 км, 100 м и 1 м связь средства связи, радио, телевидение сейф (если не очень концентрированный)
спутники связи, телефония, нагрев воды и продуктов питания горение, если концентрировано
Инфракрасный (ИК) электронные устройства, теплые предметы, солнце электронные детекторы, термочувствительная бумага, термометр с черной колбой 0.{-12} m \] медицинские индикаторы, уничтожение раковых клеток, стерилизация хирургического оборудования разрушение клеток, мутация клеток, рак

06. Радио против звуковых волн

Уровень оценки:

6–12

Стандарты учебных программ:

PS-M-C1
PS-H-G1

Обзор:

Одна из основных целей этого раздела — дать учащимся знания о фундаментальных различиях между радио и звуковыми волнами.В ходе этого урока студенты изучат характеристики обоих типов волн.
Цель: идентифицировать и исследовать различные характеристики радио- и звуковых волн.
Цели:

Студенты будут:

  1. Проверить собственные предварительные знания и понимание радио и звуковых волн.
  2. Обсудите характеристики каждого типа волн.
  3. Вид и эксперимент, продемонстрированный учителем, чтобы показать различия в двух волнах.

Сайтов в Интернете:

http://www.askjeeves.com

Студенты могут использовать этот сайт для исследования и составления отчетов по специальным темам, связанным со звуком, включая: ультразвук, инфразвук,
эхолокация, сонар и преодоление звукового барьера. Они также могут исследовать различные типы волн, включенных в электромагнитный спектр, в том числе: космические лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, световые лучи, инфракрасные лучи, микроволны и радиоволны.

Процедуры:

  1. Попросите учащихся индивидуально ответить на следующие вопросы:
    1. Как создаются звуковые волны?
      Как производятся радиоволны?

    2. Как распространяются звуковые волны?
      Как распространяются радиоволны?

    3. Как быстро распространяются звуковые волны?
      Как быстро распространяются радиоволны?

  2. Попросите учащихся поработать в парах, чтобы сравнить ответы и внести необходимые изменения в свои ответы.
  3. Попросите учащихся поработать в группах, чтобы сравнить ответы и внести необходимые изменения в свои ответы.
  4. Запишите ответы каждой группы на доске.
  5. Проведите обсуждение в классе, которое приведет учащихся к правильным ответам и предоставит демонстрации, чтобы помочь им развить понимание.
    1. Звуковые волны производятся объектами, которые довольно быстро вибрируют. Это можно продемонстрировать, почувствовав свое горло во время разговора, увидев вибрацию динамика при выходе звука или ударив по камертону.

      Радиоволны создаются движущимися заряженными частицами. Примером этого является электрический ток в проводе. Это можно продемонстрировать с помощью провода, 6-вольтовой батареи и небольшого радиоприемника. Включите радио AM, чтобы было слышно статическое электричество, прикрепите один конец провода к батарее. Коснитесь другим концом провода другой клеммы аккумулятора и попросите учащихся записать свои наблюдения. (Когда другой конец провода касается другой клеммы аккумулятора, вы услышите, как радиоволны, которые достигают радиоприемника, превращаются в звуковые волны, которые могут слышать ваши уши.)

    2. Звуковые волны проходят через среду. Если нет носителя, звука не будет. Покажите прилагаемое видео колокола в вакууме. Когда весь воздух удален, звуковые волны не проходят через среду, поэтому звук не слышен.

      Вот видео, демонстрирующее эту концепцию:
      MPEG Video (10 МБ — 1 час на модеме 56k,
      1-2 минуты на высокоскоростном соединении)

      Радиоволны распространяются как световые волны. Они могут поглощаться, отражаться или передаваться.Используя ту же демонстрацию, что и выше, оберните радиоприемник прочной алюминиевой фольгой. Теперь прикоснитесь проводом к батарее и попросите учащихся записать свои наблюдения. (Когда провод касается батареи, радиоволны не могут достичь радиоприемника, потому что часть энергии поглощается, а часть отражается алюминиевой фольгой, поэтому очень мало может пройти. Эти волны не требуют среды для прохождения через Прекрасным примером этого являются спутники, вращающиеся в открытом космосе. Они передают радиоволны через космос на антенны здесь, на земле.)

    3. Звук распространяется со скоростью примерно 1100 футов в секунду (766 миль в час). Радиоволны распространяются со скоростью света, которая составляет около 186 000 миль в секунду. Это означает, что за время, когда радиоволны распространяются по футбольному полю, свет может распространяться дальше, чем по всему миру. Вы можете продемонстрировать это на футбольном поле с воздушным шаром и двумя рациями Radio Shack. Попросите двух учеников пройти по футбольному полю с воздушным шаром и одной рацией.Включите обе рации. Студенты с воздушным шариком должны затем нажать и удерживать кнопку разговора, прежде чем лопнуть шарик. С другой стороны, просто слушайте. Попросите учащихся записать свои наблюдения. (Вы должны заметить, что звук воздушного шара сначала был слышен по радио, а вскоре после этого — по воздуху.)

Оценка:

Попросите учащихся ответить на следующие вопросы:

  1. Какой тип волны производит вибрирующий объект? (звук)
  2. Волны какого типа могут распространяться в космическом пространстве? (радио)
  3. Какой тип волны распространяется с максимальной скоростью? (радио)
  4. Опишите одну ситуацию, когда было бы лучше общаться с помощью звуковой волны, а не радиоволны.
  5. Опишите одну ситуацию, когда было бы лучше общаться с помощью радиоволны.
  6. Нарисуйте последний эксперимент. На вашем рисунке изображены люди, их уши, рации и воздушный шар. Покажите пути звуковых волн одним цветом и радиоволн другим цветом. На своем рисунке объясните, почему вы впервые услышали лопнувший воздушный шар в рации.

НАБОР ВОПРОСОВ 13A-ANS

НАБОР ВОПРОСОВ 13A-ANS

1 .Большая часть электромагнитного спектра состоит из
видимый свет.

A. Верно
B. Неверно

2 . Электромагнитные волны состоят из

A. сжатия и разрежения электромагнитных импульсов.
Б . колеблющиеся электрические и магнитные поля.
C. частицы световой энергии.
D. Высокочастотные гравитационные волны.

3 .Источник всех электромагнитных волн

A. Изменения уровней атомной энергии.
Б. колеблющиеся атомы.
C. ускоряющие электрические заряды.
D. кристаллические колебания.
E. все эти.

Рассуждение: Ускоренный заряд
производит электромагнитные волны.

4 . Электромагнитные волны

А .может путешествовать в вакууме.
Б. нужен медиум для путешествия.

Рассуждение: В отличие от звуковых волн,
Электромагнитные волны не являются механическими волнами, поэтому для их перемещения не требуется среда.

5 . Основное отличие радиоволны от световой — ее

А. Скорость.
Б. длина волны.
C. частота.
Д. все это.
E. два из них.

Рассуждение: Длина волны и частота

6 . Скорость света в стекле по сравнению со скоростью света в вакууме
есть,

A на 100% быстрее.
Б. В 100 раз медленнее.
C. На 50% быстрее.
D. На 33% медленнее.

7 . Какая из этих электромагнитных волн имеет самую короткую длину волны?

А. радиоволны
Б.инфракрасные волны
C. рентгеновские лучи
D. ультрафиолетовые волны
E. световые волны

8 . По сравнению с радиоволнами скорость видимых световых волн в
вакуум

На

А. меньше.
Б. подробнее.
С. то же.

9 . Если электрон колеблется вверх и вниз 1000 раз в секунду, он генерирует
электромагнитная волна, имеющая

А.период 1000 с.
Б. скорость 1000 м / с.
C. длина волны 1000 м.
D. частота 1000 Гц.
E. длина волны 1000 км.

10 . Что из перечисленного принципиально отличается от других?

A. звуковые волны
Б. Рентгеновские снимки
С. гамма-лучи
D. световые волны
E. радиоволны

Рассуждение: Звуковые волны механические
волны.Остальные ответы — это электромагнитные волны, которые НЕ являются механическими волнами.

11 . Собственная частота атомов в стекле находится в пределах

A. Радиоволновая часть спектра.
Б. видимая часть спектра.
C. ультрафиолетовая и инфракрасная часть спектра.

Рассуждение: См. Стр. 501 (последняя
параграф обсуждает этот вопрос).

12 . Когда ультрафиолетовый свет падает на стекло, атомы в стекле

А.вынуждены вибрировать.
Б . резонировать.
C. пропускают световую энергию практически в неизменном виде.
Д. свободно поглощают и переизлучают большую часть ультрафиолетового света.

Рассуждение: См. Стр. 500.

13 . Когда видимый свет падает на прозрачное стекло, атомы в стекле

A. вынуждены вибрировать.
B. резонировать.
С.преобразовать световую энергию во внутреннюю энергию.

14 . Рассмотрим световую энергию, которая на мгновение поглощается стеклом и
затем переиздан. По сравнению с поглощенным светом частота переизлучения
свет

А. значительно меньше.
Б. чуть меньше.
С. то же.
Д. чуть больше.
E. значительно больше

Рассуждение: См. Стр. 501 (1-я
В параграфе есть некоторое обсуждение этого.)

15 . По сравнению со средней скоростью в воздухе средняя скорость луча
света в стекле

А. Подробнее.
Б. меньше.
C. то же самое.

16 . Инфракрасные волны часто называют волнами тепла, потому что они

А. исходят из относительно горячих источников.
Б. состоят из частот ниже, чем у видимого света.
С. вызывает резонанс в молекулах и увеличивает внутреннюю энергию
в веществе.
D. преобладающие волны, излучаемые солнцем

17 . Солнечные ожоги производит

А . ультрафиолетовый свет.
Б. видимый свет.
C. инфракрасный свет.
Д. все это.
E. ничего из этого.

18 . Атмосфера Земли прозрачна для большинства волн в модели

.

А.вся инфракрасная часть спектра.
Б . видимая часть спектра.
C. вся ультрафиолетовая часть спектра.
D. весь электромагнитный спектр.

19 . Ощущение цвета проявляется, когда свет падает на глаз

штанги А.
Б. конусов.
C. оба.
Д. ни то, ни другое.

20 . Колбочек на сетчатке глаза

А. наиболее плотно упакован в центре обзора.
Б. равномерно распределены по полю зрения.
C. сосредоточена по периферии зрения.

21 . Раскаленные докрасна и раскаленные до синего звезды звезды кажутся белыми, потому что

A. Глазу трудно различать цвета ночью.
B. они слишком тусклые, чтобы стрелять конусами.
C. они слишком тусклые, чтобы стрелять стержнями.
D. они поражены чернотой ночного неба.
Пики восприимчивости E. глаза находятся в желто-зеленой части спектра.

22 . На периферии нашего зрения мы

А. более чувствителен к низким частотам, чем к высоким.
Б. нечувствителен к цвету и движению.
С . чувствителен к движению, но не видит цвета.
D. чувствителен как к движению, так и к цвету.
E. ничего из этого.

23 .Цвет видит

А. стержни в глаз.
Б. шишки в глазу.
C. оба из них.
D. ни то, ни другое.

24 . Нервы, несущие информацию, связаны с сетчаткой на

.

А. ямка.
Б . слепое пятно.
C. роговица.
D. радужная оболочка.
E. периферия.

25 .Вещи, видимые при лунном свете, обычно не окрашены, потому что лунный свет

В

A. не так много цветов.
B. слишком тусклый, чтобы активировать колбочки сетчатки.
В. фотонам не хватает энергии, чтобы активировать сетчатку.
шишки.
Д. все это.
E. ничего из этого.


Фермилаб | Наука | Пытливые умы

Физика Вопросы, которые задают люди Фермилаб

Можно ли комбинировать звуковую волну с радиоволной?

Вы написали:
Как называется волна, когда вы комбинируете звуковую волну с радиоволной?

Брюс


Дорогой Брюс,

Мне не совсем понятно, какие определения вы можете использовать для своего «аудио
волна «и» радиоволна.»Итак, позвольте мне заявить, как я интерпретирую ваш вопрос.

Звуковая волна: я предполагаю, что вы имеете в виду звуковую волну, волну, которая
передается по воздуху со скоростью звука. Эта волна сейчас
передается через газ / жидкость / вещество за счет колебаний молекул. В
звук создает разницу в давлении, что вызывает колебания
молекулы, и одна молекула передает волну на соседнюю
молекулы. Если нет молекул (вакуума), нет и волны.Звук не может быть
передается через вакуум.

Радиоволна: я предполагаю, что вы имеете в виду электромагнитную волну, которая
путешествует со скоростью света. Волны, передаваемые радиостанциями
именно они, и в зависимости от полосы (короткая, длинная и т. д.) волны имеют
разные частоты (радиочастота относится к диапазону от 10 килогерц (кГц)
до 300 000 мегагерц (МГц)) и «методы кодирования» (AM или FM) для передачи сигнала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *