Электромагнитные волны

1 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. Электромагнитные волны представляют собой совокупность быстропеременных, взаимно перпендикулярных электрических и магнитных  полей, совпадающих по фазе и частоте и распространяющихся в пространстве со скоростью    с = 3∙108 м/с. Электромагнитные волны являются поперечными.  Электромагнитные волны излучаются ускоренными заряженными частицами; поглощаются и рассеиваются средой,  в которой они распространяются; отражаются от границы различных сред; преломляются в диэлектриках; огибают препятствия, соизмеримые с их длиной волны. Совокупность всех электромагнитных излучений образует спектр электромагнитного излучения (или шкалу электромагнитных волн):  Низкочастотные (частота не более 30 кГц) ­  слабо поглощаются землей и водой и поэтому применяются при подземной и подводной радиосвязи. Радиоволны (3∙104 ÷ 3∙ 1012 Гц) ­ применяются в радиосвязи, телевидении. Инфракрасное  излучение (3∙1011 ÷ 4∙1014 Гц) — используется в спектроскопии, в приборах ночного видения, а также для нагрева и сушки овощей и фруктов, лакокрасочных покрытий. Видимый свет (4∙1014÷ 8∙1014 Гц). Ультрафиолетовое излучение (8∙1014÷ 3∙1016 Гц) — используется в спектроскопии, в люминесцентных лампах, в криминалистике, искусствоведении, медицине. Рентгеновскоё излучение (3,7∙1015÷ 3∙1020 Гц) — широко используется в медицине, в рентгеноструктурном анализе, в дефектоскопии. Гамма­излучение (3∙1019 Гц и более) ­ обладает  наибольшей проникающей способностью и используется в медицине, в промышленности и сельском хозяйстве, в астрономии, в ядерной физике. Передача речи, музыки и других звуков на расстояние с помощью электромагнитных волн получила название радиотелефонной связи. Для осуществления этой связи звуковые колебания воздуха с помощью микрофона превращают в электрические колебания той же формы. Однако частота этих электрических колебаний слишком низкая для излучения электромагнитных волн, Поэтому в радиопередатчике используют генератор высокой — несущей частоты, и у этих высокочастотных колебаний изменяют какой­либо параметр (амплитуду, частоту) синхронно с колебаниями, приходящими от микрофона. Таким образом, высокочастотные колебания модулируют с помощью электрических колебаний низкой частоты. Модулированный сигнал подается на передающую антенну и вызывает в окружающем пространстве быстро изменяющееся 2 электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Она достигает приемной антенны и создает в ней вынужденные электрические колебания той же частоты, при этом для настройки приемника на несущую частоту используют колебательный контур. Далее в приемнике из этих колебаний выделяется сигнал звуковой частоты ­ происходит демодуляция (детектирование). При этом с помощью диода получают пульсирующий ток, а затем его сглаживают с помощью конденсатора, который играет роль фильтра. Выделенный звуковой сигнал усиливается и подается на громкоговоритель, преобразующий электрические колебания в механические той же частоты.  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. Вариант 1. 1.  В   однородной   среде   электромагнитная   волна   распространяется   со скоростью   0,8   скорости   света.   Найти   длину   волны,   если   её   частота   равна 105Гц A) 0,8∙105м B) 0,8∙103м C) 3∙108м D) 1,25∙105м E) 2,4∙103м 2. Изменение тока в антенне радиопередатчика происходит по закону: i =  0,3sin15∙105t. Найти длину излучаемой электромагнитной волны.  A)  ≈  0,4∙10 3 м B)  ≈  0,6∙10 3 м C)  ≈  0,6∙10 4 м D)  ≈  1,2∙10 3 м ≈ E)   1,2∙10 4 м 3. Частота электромагнитных волн длиной 2 м равна  A) 100 МГц B) 200 МГц. C) 15 МГц 3 D) 10 МГц E) 150 МГц 4. 5. Для   увеличения   дальности   радиосвязи   с   космическими   кораблями   в   2 раза, мощность передатчика нужно  A) Оставить прежней B) Увеличить в 2 раза C) Увеличить в 4 раза D) Уменьшить в 4 раза E) Уменьшить в 2 раза При   прохождении   электромагнитных   волн   в   воздухе   происходят колебания A) напряженности электрического и индукции магнитного полей B) плотности воздуха C) концентрации кислорода D) напряженности электрического поля E) молекул воздуха 6. Передатчик работает на частоте 200 МГц. Определите длину волны.  A) 150 м B) 1,5 м      C) 15 м D) 200 м E) 20 м 4 7. Антенну на чердаке под железной крышей установить  A) Нельзя, т. к. крыша будет экранировать антенну B) Нельзя, т. к. сигнал будет двойным C) Можно, т. к. металлическая крыша усиливает сигнал D) Можно, т. к. для радиоволн присуще явление дифракции E) Можно, т. к. радиоволны обладают большой проникающей способностью 8. Определить   длину   волны,   если   ее   скорость  равна   1500м/с,   а   частота колебаний 500Гц.  A) 0,33 м B) 7,5∙105м C) 30 м D) 3 м. E) 0,75∙105м  9.   Прием сигнала колебательным контуром радиоприемника основан на A) Модуляции B) Явлении резонанса C) Превращении энергии D) Детектировании E) Законе сохранения энергии 10. Процесс детектирования высокочастотных колебаний состоит  A) В усилении плотности потока излучения. B)  Выделении   из   модулированных   колебаний   высокой   частоты   низкочастотных колебаний C) В сложении высокочастотных и низкочастотных колебаний D) В передаче низкочастотных колебаний на большие расстояния E) В усилении принимаемого сигнала  5 11. На коротких волнах в горной местности радиосвязь A) Невозможна, т. к. коротковолновое излучение обладает малой энергией B) Возможна, т. к. коротковолновое излучение обладает большой энергией C) Возможна, потому что короткие волны огибают препятствие D) Невозможна, т. к. короткие волны не огибают горы E) Возможна, т. к. короткие волны отражаются от ионосферы  12. Электромагнитные волны отличает от звуковых A) отсутствие дифракции B) распространение в воде C) поляризация D) отсутствие интерференции E) отсутствие отражения   13. Для   увеличения   дальности   радиосвязи   с   космическими   кораблями   в   2 раза, мощность передатчика нужно  A) Оставить прежней B) Уменьшить в 4 раза C) Увеличить в 4 раза D) Увеличить в 2 раза E) Уменьшить в 2 раза  14. В основе телепередачи лежат три физических процесса: 1. Передача электрических сигналов по каналам связи; 2. Преобразование электрических сигналов в оптическое изображение; 3. Преобразование оптического изображения в электрический сигнал.  Расположите их в порядке очередности применения.  A) 2­1­3 6 B) 1­2­3     C) 2­3 ­1 D) 3 ­1­2 E) 3 ­2­1  15. Для связи с космическими станциями применяют волны  A) Короткие B) Средние C) Низкой частоты D) Длинные E) Ультракороткие 16. Разность фаз колебаний векторов  E  и  B  в электромагнитной волне равна A) 2π B) π/2 C) 0 D) 4π E) 3/4π   7 8