Электромагнитные волны — тренажёр для 9 класса

Мы живем в океане электромагнитных волн. Wi-Fi, мобильная связь, свет от лампы, микроволновка — все это разные проявления одного и того же явления. В отличие от звука, эти волны могут распространяться в вакууме. В тренажёре задания построены от простых вопросов к расчетам, чтобы понять всю шкалу излучения.

🚀 Попробовать без регистрации 📝 Задачи с решениями ⚔️ Вызвать на дуэль

Что проверяет эта тема

  • Понимать, что такое электромагнитная волна.
  • Знать скорость света в вакууме.
  • Различать диапазоны (радиоволны, инфракрасное, видимое, УФ, рентген).
  • Применять формулу связи длины волны и частоты.

Формулы и правила

Что ищем Формула Обозначения
Скорость волны $c = λ \cdot ν$ c — скорость света, λ — длина волны, ν — частота.
Скорость света c = 3 · 10⁸ м/с В вакууме одинакова для всех волн.
Энергия кванта $E = h \cdot ν$ Чем больше частота, тем больше энергия (вред для организма).

Разбор задачи по шагам

Задача: Найдите длину волны мобильного телефона, если он работает на частоте 2 ГГц (2 · 10⁹ Гц).

Шаг 1. Записываем формулу. c = λ · ν. Почему: Электромагнитные волны распространяются со скоростью света.

Шаг 2. Выражаем длину волны. λ = c / ν.

Шаг 3. Подставляем значения. λ = 3 · 10⁸ м/с / 2 · 10⁹ Гц.

Шаг 4. Считаем. λ = 1,5 · 10⁻¹ м = 0,15 м = 15 см. Ответ: 15 сантиметров.

Ещё один разбор

Задача. Частота $2.22e+16$ Гц. Длина волны (м)?

1
Связь: $c = \lambda \cdot \nu$, $c = 3 \cdot 10^8$ м/с.
$\nu = 2.22e+16$ Гц
2
Вычисляем.
$\lambda = \frac{c}{\nu} \approx 1.35e-08$ м

Ответ: 1.35e-08

Типичные ошибки

Ошибка: Путают длину волны и частоту
Почему: Считают, что это одно и то же
Как проверить: Длина волны — это метры. Частота — это Герцы (штуки в секунду). Они связаны: чем больше частота, тем короче волна.
Ошибка: Считают, что радиоволны и свет — разные вещи
Почему: Не понимают, что это единая шкала
Как проверить: Радиоволны, свет, рентген — это все электромагнитные волны. Разница только в частоте (длине волны).
Ошибка: Забывают, что для всех волн скорость одинакова
Почему: Думают, что у рентгена скорость больше
Как проверить: В вакууме ВСЕ электромагнитные волны летят со скоростью 300 000 км/с. Ничего быстрее не бывает.

Типы задач в тренажёре

В тренажёре:

  • Свойства волн (поперечные, переносят энергию).
  • Шкала излучений (от радиоволн до гамма).
  • Расчет частоты или длины (c = λν).
  • Применение (где используется).

Все ответы с проверкой.

Кому и когда это нужно

Тема изучается в 9 классе (введение) и 11 классе (углубленно). В ЕГЭ по физике это задание № 14 и № 24.

Родителям: объясните через пульт от телевизора. Вы нажимаете кнопку, и инфракрасный луч передает сигнал. Это тоже электромагнитная волна, просто мы её не видим. Wi-Fi — это радиоволны. Рентген в больнице — это очень короткие волны с высокой энергией.

Частые вопросы

Почему рентген опасен, а Wi-Fi нет?

Потому что у рентгена очень высокая частота (и энергия квантов). Он может повреждать ДНК. У Wi-Fi частота низкая, энергии недостаточно, чтобы навредить клеткам (он не ионизирует).

В чем разница между звуковой и электромагнитной волной?

Звук — это механическая волна, ей нужна среда (воздух, вода, металл). Электромагнитной волне среда не нужна, она может лететь в вакууме (космосе).

Примеры задач

Частота $5.74e+10$ Гц. Длина волны (м)?
Ответ: 5.23e-03
Частота $9.48e+21$ Гц. Длина волны (м)?
Ответ: 3.16e-14
Частота $5.97e+10$ Гц. Длина волны (м)?
Ответ: 5.03e-03

Готовы попробовать свои силы?

В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.

Перейти к задачам

Смежные темы

Преломление света Фотоэффект Электромагнитная индукция