Разберём, как возникают и распространяются волны, и сравним механические колебания с электромагнитными. Задачи помогут увидеть связь формул с реальными сигналами и излучением.
№1 · ПОНЯТИЯ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
1. Среда распространения механической волны
Выберите верное утверждение о механической волне.
Механическая волна переносит вещество на большие расстояния без колебаний.
Механическая волна не переносит энергию.
Механическая волна распространяется только в материальной среде.
Механическая волна может распространяться в вакууме.
№2 · ХАРАКТЕРИСТИКИ
1 ОТВЕТ · 1 БАЛЛ
2. Связь длины волны и частоты
Частота волны равна 5 Гц, а скорость её распространения — 20 м/с. Найдите длину волны.
№3 · ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
3. Распространение электромагнитной волны
Выберите верное утверждение об электромагнитной волне.
Для распространения электромагнитной волны необходима упругая среда.
Электромагнитная волна не может распространяться в вакууме.
Электромагнитная волна является только продольной.
Электромагнитная волна может распространяться в вакууме.
№4 · ФОРМУЛЫ
3 ПРОПУСКА · 2 БАЛЛА
4. Основные параметры волны
Заполните пропуски в формулах, связывающих скорость, длину волны и период.
v=⋅λ; v = \frac{\lambda}{}; u = \frac{1}{{\underline{\phantom{abc}}}}
№5 · РАСЧЁТЫ
1 ЗАДАЧА · 3 БАЛЛА
5. Скорость распространения звука
Звуковая волна имеет частоту 680 Гц и длину волны 0,5 м. Определите скорость её распространения.
№6 · СРАВНЕНИЕ
3 ПАРЫ · 2 БАЛЛА
6. Механические и электромагнитные волны
Сопоставьте характеристику с подходящим типом волны.
Может распространяться в вакууме
Для распространения нужна материальная среда
Представляет собой взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей
Механическая волна
Электромагнитная волна
Электромагнитная волна
№7 · ТАБЛИЦА
4 ЯЧЕЙКИ · 2 БАЛЛА
7. Сравнение свойств волн
Заполните таблицу свойств механических и электромагнитных волн.
Свойство
Механическая волна
Электромагнитная волна
Нужна ли материальная среда?
Переносит ли энергию?
Может ли распространяться в вакууме?
№8 · ИСТИНА И ЛОЖЬ
5 УТВЕРЖДЕНИЙ · 3 БАЛЛА
8. Проверка понимания волновых явлений
Определите истинность каждого утверждения с точки зрения физики волн.
При распространении бегущей волны частицы среды совершают колебания около положений равновесия.ИстинаЛожь
Электромагнитная волна переносит вещество от источника к приёмнику.ИстинаЛожь
Скорость электромагнитной волны в вакууме приблизительно равна 3⋅108 м/с.ИстинаЛожь
Звуковые волны являются электромагнитными.ИстинаЛожь
Длина волны — это расстояние, которое волна проходит за один период.ИстинаЛожь
№9 · РАСЧЁТЫ
1 ЗАДАЧА · 4 БАЛЛА
9. Параметры радиоволны
Радиопередатчик излучает электромагнитную волну частотой 100 МГц. Волна распространяется в вакууме со скоростью 3⋅108 м/с. Найдите длину волны и период колебаний.
№10 · АНАЛИЗ
1 ЗАДАЧА · 5 БАЛЛОВ
10. Интерференция волн от двух источников
Два когерентных источника создают волны одинаковой длины λ=0,6 м. В некоторой точке разность хода волн равна 1,5 м. Определите, будет ли в этой точке максимум или минимум интенсивности. Ответ обоснуйте.
№1 · ТЕРМИНЫ
9 СЛОВ · 1 БАЛЛ
1. Волновые явления
Разгадайте кроссворд, вспомнив основные понятия теории волн.
123456789
По горизонтали
Число колебаний в единицу времени
Механическая волна с частотой от 20 до 20000 Гц
Время одного полного колебания
Максимальное отклонение от положения равновесия
По вертикали
Звуковая волна, отраженная от препятствия
Вещество, необходимое для передачи механической волны
Среда, в которой не распространяется звук
Процесс распространения колебаний в пространстве
Единица измерения частоты
+10 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№2 · ВЫБОР
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
2. Скорость света
Выберите верное утверждение о скорости электромагнитных волн в вакууме.
Скорость составляет примерно 3⋅108 м/с
Скорость зависит от частоты излучения
Скорость равна скорости звука в воздухе
Скорость равна нулю, так как в вакууме нет среды
№3 · ПОРЯДОК
5 ЭЛЕМЕНТОВ · 1 БАЛЛ
3. Шкала электромагнитных волн
Расположите виды излучений в порядке возрастания их частоты.
Инфракрасное излучение
Ультрафиолетовое излучение
Радиоволны
Рентгеновское излучение
Видимый свет
№4 · ЗАДАЧА
КРАТКИЙ ОТВЕТ · 2 БАЛЛА
4. Длина морской волны
Рыболов заметил, что за 10 секунд поплавок совершил на волнах 20 колебаний. Расстояние между соседними гребнями волн составляет 1,5 метра. Определите скорость распространения волны.
Выберите все верные утверждения о распространении электромагнитных волн.
Векторы E и B всегда перпендикулярны друг другу
Электромагнитная волна является продольной
Для распространения электромагнитной волны необходима упругая среда
Электромагнитная волна переносит энергию, но не переносит вещество
№7 · ПОРЯДОК
4 ЭЛЕМЕНТОВ · 2 БАЛЛА
7. Оптические среды
Расположите среды в порядке убывания длины волны желтого света при переходе из вакуума последовательно через них.
Воздух (n≈1,0003)
Вода (n≈1,33)
Вакуум (n=1)
Алмаз (n≈2,42)
№8 · ЗАДАЧА
КРАТКИЙ ОТВЕТ · 3 БАЛЛА
8. Радиолокация
Радиолокатор работает на частоте 3 ГГц. Он посылает импульсы длительностью 1 мкс. Определите минимальную дальность обнаружения цели этим локатором.
№9 · АНАЛИЗ ВОЛН
4 ПАРЫ · 4 БАЛЛА
9. Параметры и физическая природа волн
Установите соответствие между физическими ситуациями, описывающими распространение волн, и зависимостями их характеристик от параметров среды или источника. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Переход монохроматической световой волны из оптически менее плотной среды в более плотную
Распространение звуковой волны в идеальном газе при увеличении его абсолютной температуры в 4 раза
Смена среды распространения электромагнитной волны, при которой показатель преломления уменьшается
Гармонические колебания в идеальном контуре при увеличении емкости конденсатора в 4 раза
Частота ν не меняется, скорость v уменьшается, длина волны λ уменьшается
Фазовая скорость v растет, длина волны λ увеличивается пропорционально v
Скорость волны v увеличивается в 2 раза, частота ν (от источника) неизменна
Период T увеличивается в 2 раза, циклическая частота ω уменьшается в 2 раза
№10 · ВОЛНОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
4 ПАРЫ · 4 БАЛЛА
10. Интерференция, дифракция и математические модели
Соотнесите физическое явление или условие с его математическим описанием или характерным признаком. Рассматриваются случаи для когерентных источников и стандартных дифракционных решеток.
Условие интерференционного максимума для двух когерентных источников в вакууме
Условие интерференционного минимума для двух когерентных источников
Положение главных максимумов при дифракции света на решетке с периодом d
Зависимость плотности энергии электромагнитной волны от напряженности поля