Контрольная работа "Основные свойства электромагнитных волн" 11 класс

«Основные свойства электромагнитных волн»
1. Электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися, в частности
колеблющимися, зарядами, причем ускорение заряда прямо пропорционально
напряженности электромагнитного поля.
а
=
к
F
/m =
Eq
/m
Покоящиеся или равномерно движущиеся заряды (а=0), таким образом,
электромагнитных волн не излучают.
2. Электромагнитные волны, в отличие от механических волн способны распространятся и
в вакууме. Скорость электромагнитных волн в вакууме равна скорости света в вакууме.
с = 3*10
8
м/с
3. Скорость электромагнитных волн в веществе находится по формуле
ϑ =
00
1

, где
μ- магнитная проницаемость среды, [-] справочное данное,
μ
0
- магнитная постоянная = 4π*10
-7
Гн/м,
ε – диэлектрическая проницаемость среды, [-] справочное данное,
ε
0
электрическая постоянная = 8,85 * 10
-12
Ф/м
Для вакуума ε=1, μ=1 => ϑ = с =
00
1
= 3*10
8
м/c
Для вещества ϑ =

с
,т.е. скорость света в среде меньше скорости света в вакууме в

раз.
4. При переходе электромагнитной волны из одной среды в другую частота волны не
меняется, меняется скорость волны и длина волны.
5. Электромагнитные волны поглощаясь веществом нагревают его.
6. Попадая на границу раздела двух сред, часть электромагнитной волны отражается, часть
проходит во вторую среду, преломляясь.
7. Электромагнитные волны – поперечные:
.
8. Объемная плотность энергии электрического поля в электромагнитной волне в каждой
точке и в любой момент времени равна плотности энергии магнитного поля.
ω
э
=W
э
/V, где ω
э
- объемная плотность энергии электрического поля, [Дж/м
3
].
ω
м
=W
м
/V, где ω
м
- объемная плотность энергии магнитного поля, [Дж/м
3
].
ω
э
= ω
м
9. Объемная плотность энергии электромагнитного поля в электромагнитной волне
распространяющейся в вакууме пропорциональна квадрату напряженности.
ω
э.м.
= ω
э
+ ω
м
=2 ω
э
= ε
0
Е
2
.
10. Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна среднему квадрату
напряженности электрического поля в волне.
I - интенсивность электромагнитной волны это мощность электромагнитного излучения,
проходящего через единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно
направлению распространения волны, [Вт/м
2
].
I=P
ср
/S, где P
ср
- средняя мощность излучения, Вт
P
ср
= W
ср.э.м.
/t, W
ср.э.м.
- средняя энергия электромагнитного поля,
W
ср.э.м.
= W
э
+ W
м
= 2 ω
э.ср.
V= ε
0
Е
2
V.
Подставляем в I=P
ср
/S, получаем I= ε
0
Е
2
V/ St= ε
0
Е
2
Sl/ St, т.к. V= Sl, а l/t=c
Таким образом I= ε
0
Е
2
c.
11. Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна четвертой степени ее
частоты.
I пропорциональна ν
4
.