Электродвижущая сила. Что такое ЭДС (электродвижущая сила) Электродвижущая сила в чем измеряется

Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике? Электрический ток понятен далеко не каждому. Как космическая даль, только под самым носом. Вообще, он и ученым понятен не до конца. Достаточно вспомнить с его знаменитыми экспериментами, на века опередившими свое время и даже в наши дни остающимися в ореоле тайны. Сегодня мы не разгадываем больших тайн, но пытаемся разобраться в том, что такое ЭДС в физике .

Определение ЭДС в физике

ЭДС – электродвижущая сила. Обозначается буквой E или маленькой греческой буквой эпсилон.

Электродвижущая сила — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (сил неэлектрического происхождения ), действующих в электрических цепях переменного и постоянного тока.

ЭДС , как и напряжени е, измеряется в вольтах. Однако ЭДС и напряжение – явления разные.

Напряжение (между точками А и Б) – физическая величина, равная работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из одной точки в другую.

Объясняем суть ЭДС «на пальцах»

Чтобы разобраться в том, что есть что, можно привести пример-аналогию. Представим, что у нас есть водонапорная башня, полностью заполненная водой. Сравним эту башню с батарейкой.

Вода оказывает максимальное давление на дно башни, когда башня заполнена полностью. Соответственно, чем меньше воды в башне, тем слабее давление и напор вытекающей из крана воды. Если открыть кран, вода будет постепенно вытекать сначала под сильным напором, а потом все медленнее, пока напор не ослабнет совсем. Здесь напряжение – это то давление, которое вода оказывает на дно. За уровень нулевого напряжения примем само дно башни.

То же самое и с батарейкой. Сначала мы включаем наш источник тока (батарейку) в цепь, замыкая ее. Пусть это будут часы или фонарик. Пока уровень напряжения достаточный и батарейка не разрядилась, фонарик светит ярко, затем постепенно гаснет, пока не потухнет совсем.

Но как сделать так, чтобы напор не иссякал? Иными словами, как поддерживать в башне постоянный уровень воды, а на полюсах источника тока – постоянную разность потенциалов. По примеру башни ЭДС представляется как бы насосом, который обеспечивает приток в башню новой воды.

Природа ЭДС

Причина возникновения ЭДС в разных источниках тока разная. По природе возникновения различают следующие типы:

• Химическая ЭДС. Возникает в батарейках и аккумуляторах вследствие химических реакций.
• Термо ЭДС. Возникает, когда находящиеся при разных температурах контакты разнородных проводников соединены.
• ЭДС индукции. Возникает в генераторе при помещении вращающегося проводника в магнитное поле. ЭДС будет наводиться в проводнике, когда проводник пересекает силовые линии постоянного магнитного поля или когда магнитное поле изменяется по величине.
• Фотоэлектрическая ЭДС. Возникновению этой ЭДС способствует явление внешнего или внутреннего фотоэффекта.
• Пьезоэлектрическая ЭДС. ЭДС возникает при растяжении или сдавливании веществ.

Дорогие друзья, сегодня мы рассмотрели тему «ЭДС для чайников». Как видим, ЭДС – сила неэлектрического происхождения , которая поддерживает протекание электрического тока в цепи. Если Вы хотите узнать, как решаются задачи с ЭДС, советуем обратиться к – скрупулезно отобранным и проверенным специалистам, которые быстро и доходчиво разъяснят ход решения любой тематической задачи. И по традиции в конце предлагаем Вам посмотреть обучающее видео. Приятного просмотра и успехов в учебе!

В электротехнике источники питания электрических цепей характеризуются электродвижущей силой (ЭДС).

Что такое ЭДС

Во внешней цепи электрического контура электрические заряды двигаются от плюса источника к минусу и создают электрический ток. Для поддержания его непрерывности в цепи источник должен обладать силой, которая смогла бы перемещать заряды от более низкого к более высокому потенциалу. Такой силой неэлектрического происхождения и является ЭДС источника. Например, ЭДС гальванического элемента.

В соответствии с этим, ЭДС (E) можно вычислить как:

E=A/q, где:

• A –работа в джоулях;
• q — заряд в кулонах.

Величина ЭДС в системе СИ измеряется в вольтах (В).

Формулы и расчеты

ЭДС представляет собой работу, которую совершают сторонние силы для перемещения единичного заряда по электрической цепи

Схема замкнутой электрической цепи включает внешнюю часть, характеризуемую сопротивлением R, и внутреннюю часть с сопротивлением источника Rвн. Непрерывный ток (Iн) в цепи будет течь в результате действия ЭДС, которая преодолевает как внешнее, так и внутреннее сопротивление цепи.

Ток в цепи определяется по формуле (закон Ома):

Iн= E/(R+Rвн).

При этом напряжение на клеммах источника (U 12) будет отличаться от ЭДС на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

U 12 = E — Iн*Rвн.

Если цепь разомкнута и ток в ней равен 0, то ЭДС источника будет равна напряжению U 12 .

Разработчики источников питания стараются уменьшать внутренние сопротивление Rвн, так как это может позволить получить от источника больший ток.

Где применяется

В технике применяются различные виды ЭДС:

• Химическая. Используется в батарейках и аккумуляторах.
• Термоэлектрическая. Возникает при нагревании контактов разнородных металлов. Используется в холодильниках, термопарах.
• Индукционная. Образуется при пересечении проводником магнитного поля. Эффект используется в электродвигателях, генераторах, трансформаторах.
• Фотоэлектрическая. Применяется для создания фотоэлементов.
• Пьезоэлектрическая. При растяжении или сжатии материала. Используется для изготовления датчиков, кварцевых генераторов.

Таким образом, ЭДС необходима для поддержания постоянного тока и находит применений в различных видах техники.

В материале разберемся в понятии ЭДС индукции в ситуациях ее возникновения. Также рассмотрим индуктивность в качестве ключевого параметра возникновения магнитного потока при появлении электрического поля в проводнике.

Электромагнитная индукция представляет собой генерирование электрического тока магнитными полями, которые изменяются во времени. Благодаря открытиям Фарадея и Ленца закономерности были сформулированы в законы, что ввело симметрию в понимание электромагнитных потоков. Теория Максвелла собрала воедино знания об электрическом токе и магнитных потоках. Благодаря открытия Герца человечество узнало о телекоммуникациях.

Вокруг проводника с электротоком появляется электромагнитное поле, однако параллельно возникает также обратное явление – электромагнитная индукция. Рассмотрим магнитный поток на примере: если рамку из проводника поместить в электрическое поле с индукцией и перемещать ее сверху вниз по магнитным силовым линиям или вправо-влево перпендикулярно им, тогда магнитный поток, проходящий через рамку, будет постоянной величиной.

При вращении рамки вокруг своей оси, тогда через некоторое время магнитный поток изменится на определенную величину. В результате в рамке возникает ЭДС индукции и появится электрический ток, который называется индукционным.

ЭДС индукции

Разберемся детально, что такое понятие ЭДС индукции. При помещении в магнитное поле проводника и его движении с пересечением силовых линий поля, в проводнике появляется электродвижущая сила под названием ЭДС индукции. Также она возникает, если проводник остается в неподвижном состоянии, а магнитное поле перемещается и пересекается с проводником силовыми линиями.

Когда проводник, где происходит возникновение ЭДС, замыкается на вешнюю цепь, благодаря наличию данной ЭДС по цепи начинает протекать индукционный ток. Электромагнитная индукция предполагает явление индуктирования ЭДС в проводнике в момент его пересечения силовыми линиями магнитного поля.

Электромагнитная индукция являет собой обратный процесс трансформации механической энергии в электроток. Данное понятие и его закономерности широко используются в электротехнике, большинство электромашин основывается на данном явлении.

Законы Фарадея и Ленца

Законы Фарадея и Ленца отображают закономерности возникновения электромагнитной индукции.

Фарадей выявил, что магнитные эффекты появляются в результате изменения магнитного потока во времени. В момент пересечения проводника переменным магнитным током, в нем возникает электродвижущая сила, которая приводит к возникновению электрического тока. Генерировать ток может как постоянный магнит, так и электромагнит.

Ученый определил, что интенсивность тока возрастает при быстром изменении количества силовых линий, которые пересекают контур. То есть ЭДС электромагнитной индукции пребывает в прямой зависимости от скорости магнитного потока.

Согласно закону Фарадея, формулы ЭДС индукции определяются следующим образом:

Знак «минус» указывает на взаимосвязь между полярностью индуцированной ЭДС, направлением потока и изменяющейся скоростью.

Согласно закону Ленца, можно охарактеризовать электродвижущую силу в зависимости от ее направленности. Любое изменение магнитного потока в катушке приводит к появлению ЭДС индукции, причем при быстром изменении наблюдается возрастающая ЭДС.

Если катушка, где есть ЭДС индукции, имеет замыкание на внешнюю цепь, тогда по ней течет индукционный ток, вследствие чего вокруг проводника появляется магнитное поле и катушка приобретает свойства соленоида. В результате вокруг катушки формируется свое магнитное поле.

Э.Х. Ленц установил закономерность, согласно которой определяется направление индукционного тока в катушке и ЭДС индукции. Закон гласит, что ЭДС индукции в катушке при изменении магнитного потока формирует в катушке ток направления, при котором данный магнитный поток катушки дает возможность избежать изменения постороннего магнитного потока.

Закон Ленца применяется для всех ситуаций индуктирования электротока в проводниках, вне зависимости от их конфигурации и метода изменения внешнего магнитного поля.

Движение провода в магнитном поле

Значение индуктированной ЭДС определяется в зависимости от длины проводника, пересекаемого силовыми линиями поля. При большем количестве силовых линий возрастает величина индуктируемой ЭДС. При увеличении магнитного поля и индукции, большее значение ЭДС возникает в проводнике. Таким образом, значение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике находится в прямой зависимости от индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его движения.

Данная зависимость отражена в формуле Е = Blv, где Е — ЭДС индукции; В — значение магнитной индукции; I — длина проводника; v -скорость его перемещения.

Отметим, что в проводнике, который движется в магнитном поле, ЭДС индукции появляется, только когда он пересекает силовые линии магнитного поля. Если проводник движется по силовым линиям, тогда ЭДС не индуктируется. По этой причине формула применяется только в случаях, когда движением проводника направлено перпендикулярно силовым линиям.

Направление индуктированной ЭДС и электротока в проводнике определяется направлением движения самого проводника. Для выявления направления разработано правило правой руки. Если держать ладонь правой руки таким образом, чтобы в ее направлении входили силовые линии поля, а большой палец указывает направление движения проводника, тогда остальные четыре пальца показывают направление индуктированной ЭДС и направление электротока в проводнике.

Вращающаяся катушка

Функционирование генератора электротока основывается на вращении катушки в магнитном потоке, где имеется определенное количество витков. ЭДС индуцируется в электрической цепи всегда при пересечении ее магнитным потоком, на основании формулы магнитного потока Ф = B x S х cos α (магнитная индукция, умноженная на площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток, и косинус угла, сформированный вектором направления и перпендикулярной плоскости линии).

Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:

• при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
• изменяется площадь, заключенная в контур;
• меняется угол.

Допускается индуцирование ЭДС при неподвижном магните или неизменном токе, а просто при вращении катушки вокруг своей оси в пределах магнитного поля. В данном случае магнитный поток изменяется при смене значения угла. Катушка в процессе вращения пересекает силовые линии магнитного потока, в итоге появляется ЭДС. При равномерном вращении возникает периодическое изменение магнитного потока. Также число силовых линий, которые пересекаются ежесекундно, становится равным значениям через равные временные промежутки.

На практике в генераторах переменного электротока катушка остается в неподвижном состоянии, а электромагнит выполняет вращения вокруг нее.

ЭДС самоиндукции

При прохождении через катушку переменного электротока генерируется переменное магнитное поле, которое характеризуется меняющимся магнитным потоком, индуцирующим ЭДС. Данное явление называется самоиндукцией.

В силу того, что магнитный поток пропорционален интенсивности электротока, тогда формула ЭДС самоиндукции выглядит таким образом:

Ф = L x I, где L – индуктивность, которая измеряется в Гн. Ее величина определяется числом витков на единицу длины и величиной их поперечного сечения.

Взаимоиндукция

При расположении двух катушек рядом в них наблюдается ЭДС взаимоиндукции, которая определяется конфигурацией двух схем и их взаимной ориентацией. При возрастании разделения цепей значение взаимоиндуктивности уменьшается, поскольку наблюдается уменьшение общего для двух катушек магнитного потока.

Рассмотрим детально процесс возникновения взаимоиндукции. Есть две катушки, по проводу одной с N1 витков течет ток I1, которым создается магнитный поток и идет через вторую катушку с N2 числом витков.

Значение взаимоиндуктивности второй катушки в отношении первой:

М21 = (N2 x F21)/I1.

Значение магнитного потока:

Ф21 = (М21/N2) x I1.

Индуцированная ЭДС вычисляется по формуле:

Е2 = — N2 x dФ21/dt = — M21x dI1/dt.

В первой катушке значение индуцируемой ЭДС:

Е1 = — M12 x dI2/dt.

Важно отметить, что электродвижущая сила, спровоцированная взаимоиндукцией в одной из катушек, в любом случае прямо пропорциональна изменению электрического тока в другой катушке.

Тогда взаимоиндуктивность считается равной:

М12 = М21 = М.

Вследствие этого, E1 = — M x dI2/dt и E2 = M x dI1/dt. М = К √ (L1 x L2), где К является коэффициентом связи между двумя значениями инжуктивности.

Взаимоиндукция широко используется в трансформаторах, которые дают возможность менять значения переменного электротока. Прибор представляет собой пару катушек, которые намотаны на общий сердечник. Ток в первой катушке формирует изменяющийся магнитный поток в магнитопроводе и ток во второй катушке. При меньшем числе витков в первой катушке, чем во второй, возрастает напряжение, и соответственно при большем количестве витков в первой обмотке напряжение снижается.

Помимо генерирования и трансформации электрической энергии, явление магнитной индукции используется в прочих приборах. К примеру, в магнитных левитационных поездах, движущихся без непосредственного контакта с током в рельсах, а на пару сантиметров выше по причине электромагнитного отталкивания.

И какова ее взаимосвязь с другими параметрами Сразу отметим, несмотря на то, что в повседневной жизни мы все успешно используем электрические приборы, многие законы были выведены опытным путем и приняты за аксиому. Это одна из причин излишнего усложнения определений. К сожалению, даже электродвижущая сила, эта основа электротехники, освещается так, что человеку, незнакомому с электричеством, понять что-либо довольно сложно. Объясним этот вопрос с помощью понятных каждому терминов и примеров.

В проводнике носит название «электрический ток». Как известно, все предметы нашего материального мира состоят из атомов. Для упрощения понимания можно считать, что каждый атом представлен в виде уменьшенной в миллионы раз в центре расположено ядро, а на разном удалении от него по круговым орбитам вращаются электроны.

Посредством какого-либо внешнего воздействия в проводнике, образующем замкнутый контур, создается электродвижущая сила и возникает Воздействие «выбивает» валентные электроны с их орбит в атомах, поэтому образуются свободные электроны и положительно заряженные ионы.

Электродвижущая сила необходима для того, чтобы «заставить» заряды постоянно двигаться по проводнику и элементам цепи в определенном направлении. Без нее ток практически мгновенно угасает. Разобраться в том, что же такое электродвижущая сила, позволит сравнение электричества с водой. Прямой участок трубы — это проводник. Двумя своими сторонами она выходит в водоемы. До тех пор, пока уровни воды в водоемах равны и отсутствует уклон, жидкость, находящаяся в трубе, неподвижна.

Очевидно, заставить ее двигаться можно тремя способами: создать перепад высот (уклоном или количеством жидкости в водоемах) или принудительно прокачивать. Важный момент: если говорить о перепаде высот то подразумевается напряжение. Для ЭДС же движение «принудительно», так как сторонние силы, оказывающие воздействие, непотенциальны.

Любой источник электрического тока обладает ЭДС — той самой силой, которая поддерживает движение заряженных частиц (в приведенной аналогии заставляет воду двигаться). Измеряется в вольтах. Название говорит само за себя: ЭДС характеризует работу приложенных к участку цепи сторонних сил, выполняющих перемещение каждого единичного заряда от одного полюса к другому (между клеммами). Она численно равна отношению работы приложенных сторонних сил к величине перемещаемого заряда.

Косвенно необходимость в источнике ЭДС можно вывести из закона сохранения энергии и свойств проводника с током. В замкнутой цепи работа поля по перемещению зарядов равна нулю. Однако проводник нагревается (причем тем сильнее, чем больший ток по нему проходит в единицу времени). Вывод: в цепи должна присутствовать доля сторонней энергии. Указанные сторонние силы — это магнитное поле в генераторах, постоянно возбуждающее электроны; энергия химических реакций в батареях.

Электродвижущая сила индукции была впервые обнаружена экспериментальным путем в 1831 году Он установил, что в проводнике, пронизываемом линиями напряженности изменяющегося магнитного поля, возникает электрический ток. Воздействие поля сообщает внешним электронам в атомах недостающую им энергию, в результате чего они отрываются и начинают двигаться (появляется ток). Конечно, непосредственного движения частиц не существует (как тут не вспомнить об относительности аксиом электротехники). Скорее, имеет место обмен частицами между ближайшими атомами.

Развиваемая электродвижущая сила — это внутренняя характеристика любого источника питания.

В физике такое понятие, как электродвижущая сила (сокращенно – ЭДС ) используется в качестве основной энергетической характеристики источников тока.

Электродвижущая сила (ЭДС)

Электродвижущая сила (ЭДС ) – способность источника энергии создавать и поддерживать на зажимах разность потенциалов.

ЭДС – измеряется в Вольтах

Напряжение на зажимах источника всегда меньше ЭДС на величину падения напряжения.

Электродвижущая сила

U RH = E – U R0

U RH – напряжение на зажимах источника. Измеряется при замкнутой внешней цепи.

Е – ЭДС – измеряется на заводе изготовителе.

Электродвижущая сила (ЭДС ) представляет собой физическую величину , которая равна частному от деления той работы, которая при перемещении электрического заряда совершается сторонними силами в условиях замкнутой цепи, к самому этому заряду.

Следует заметить, что электродвижущая сила в источнике тока возникает и при отсутствии самого тока, то есть тогда, когда цепь является разомкнутой. Такую ситуацию принято именовать «холостым ходом», а сама величина ЭДС при ней равняется разнице тех потенциалов, которые имеются на зажимах источника тока.

Химическая электродвижущая сила

Химическая электродвижущая сила наличествует в аккумуляторах, гальванических батареях при протекании коррозионных процессов. В зависимости от того, на каком именно принципе построена работа того или иного источника питания, они именуются либо аккумуляторами, либо гальваническими элементами.

Одной из основных отличительных характеристик гальванических элементов является то, что эти источники тока являются, так сказать, одноразовыми. При их функционировании те активные вещества, благодаря которым выделяется электрическая энергия, в результате протекания химических реакций распадаются практически полностью. Именно поэтому если гальванический элемент разряжен полностью, то в качестве источника тока использовать его далее невозможно.

В отличие от гальванических элементов аккумуляторы предполагают многократное использование. Это возможно потому, что те химические реакции, которые в них протекают, имеют обратимый характер.

Электромагнитная электродвижущая сила

Электромагнитная ЭДС возникает при функционировании таких устройств, как динамо-машины, электродвигатели, дроссели, трансформаторы и т.п.

Суть ее состоит в следующем: при помещении проводников в магнитное поле и их перемещении в нем таким образом, чтобы происходило пересечение магнитных силовых линий, происходит наведение ЭДС . Если цепь замкнута, то в ней возникает электрический ток.

В физике описанное выше явление называется электромагнитной индукцией. Электродвижущую силу , которая при этом индуктируется, именуют ЭДС индукции.

Следует заметить, что наведение ЭДС индукции происходит не только в тех случаях, когда в магнитном поле проводник перемещается, но и тогда, когда он остается неподвижным, но при этом осуществляется изменение величины самого магнитного поля.

Фотоэлектрическая электродвижущая сила

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда наличествует или внешний, или внутренний фотоэффект.

В физике под фотоэффектом (фотоэлектрическим эффектом) подразумевается та группа явлений, которая возникает тогда, когда на вещество воздействует свет, и при этом в нем происходит эмиссия электронов. Это называют внешним фотоэффектом. Если же при этом появляется электродвижущая сила или изменяется электропроводимость вещества, то говорят о внутреннем фотоэффекте.

Сейчас и внешний, и внутренний фотоэффекты очень широко используются для проектирования и производства огромного количества таких приемников светового излучения, которые преобразуют световые сигналы в электрические. Все эти устройства называются фотоэлементами и используются как в технике, так и при проведении разнообразных научных исследований. В частности, именно фотоэлементы используются для того, чтобы производить наиболее объективные оптические измерения.

Электростатическая движущая сила

Что касается этого типа электродвижущей силы , то она, к примеру, возникает при механическом трении, возникающем в электрофорных агрегатах (специальных лабораторных демонстрационных и вспомогательных приборах), она же имеет место быть и в грозовых облаках.

Генераторы Вимшурста (это еще одно название электрофорных машин) для своего функционирования используют такое явление, как электростатическая индукция. При их работе электрические заряды накапливаются на полюсах, в лейденских банках, причем разность потенциалов может достигать очень солидных величин (до нескольких сотен тысяч вольт).

Природа статического электричества заключается в том, что оно возникает тогда, когда из-за потери или приобретения электронов нарушается внутримолекулярное или внутриатомное равновесие.

Пьезоэлектрическая электродвижущая сила

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда происходит или сдавливание, или растяжение веществ, называемых пьезоэлектриками. Они широко используются в таких конструкциях, как пьезодатчики, кварцевых генераторах, гидрофонах и некоторых другиех.

Именно пьезоэлектрический эффект положен в основу работы пьезоэлектрических датчиков. Сами они относятся к датчикам так называемого генераторного типа. В них входной величиной является прилагаемая сила, а выходной – количество электричества.

Что касается таких устройств, как гидрофоны, то в основу их функционирования заложен принцип так называемого прямого пьезоэлектрического эффекта, который имеют пьезокерамические материалы. Суть его состоит в том, что если на поверхность этих материалов оказывается звуковое давление, то на их электродах возникает разность потенциалов. При этом она пропорциональна величине звукового давления.

Одной из основных сфер применения пьезоэлектрических материалов является производство кварцевых генераторов, имеющих в своей конструкции кварцевые резонаторы. Предназначены такие устройства для того, чтобы получать колебания строго фиксированной частоты, которые стабильны как по времени, так и при изменении температуры, а также имеют совсем невысокий уровень фазовых шумов.

Термоионная электродвижущая сила

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда с поверхности разогретых электродов происходит термоэмиссия заряженных частиц. Термоионная эмиссия на практике применяется достаточно широко, например, на ней основана работа практически всех радиоламп.

Термоэлектрическая электродвижущая сила

Эта разновидность ЭДС возникает тогда, когда на различных концах разнородных проводников или же просто на различных участках цепи температура распределяется очень неоднородно.

Термоэлектрическая электродвижущая сила используется в таких устройствах, как пирометры, термопары и холодильные машины. Датчики, работа которых основана на этом явлении, называются термоэлектрическими, и являются, по сути дела, термопарами, состоящими из спаянных между собой электродов, изготовленных из разных металлов. Когда эти элементы или нагреваются, или охлаждаются, между ними возникает ЭДС , которая по своей величине пропорциональна изменению температуры.

Задание 17 ЕГЭ по физике 2023: теория и практика

Русский язык Математика (профиль) Математика (база) Обществознание История Биология Физика Химия Английский язык Информатика Литература

Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4 Задание 5 Задание 6 Задание 7 Задание 8 Задание 9 Задание 10 Задание 11 Задание 12 Задание 13 Задание 14 Задание 15 Задание 16 Задание 17 Задание 18 Задание 19 Задание 20 Задание 21 Задание 22 Задание 23 Задание 24 Задание 25 Задание 26 Задание 27 Задание 28 Задание 29 Задание 30

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 55.3%
Ответом к заданию 17 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Разбор сложных заданий в тг-канале

Посмотреть

Задачи для практики

Задача 1

В колебательном контуре конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. В момент t = 0 переключатель K переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого. T — период колебаний. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени изображены на этих графиках.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Графики	Физические величины
А) Б)	1) заряд левой обкладки конденсатора 2) сила тока в цепи 3) энергия магнитного поля катушки 4) мощность тока на конденсаторе

Решение

Для данного колебательного контура справедливо, что А) заряд левой «+» обкладки конденсатора Б). 2}/{2}$, т.к. идеальный колебательный контур за период $W_L$ максимальна 2 раза.

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 2

Установите соответствие между графиками, изображёнными на рисунках, и законами (зависимостями), которые они могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Графики	Законы
А) Б)	1) закон Эйнштейна пропорциональности массы и энергии 2) зависимость силы фототока от приложенного напряжения 3) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света 4) зависимость энергии фотона от частоты света

Решение

А) Соответствует зависимости силы фотопотока от предложенного напряжения, где $U_{max}=U_{напряжения}$. {-t/{T_{полураспада}}}$

Зависимость энергии фотона от частоты света зависит $E=hυ$.

Ответ: 14

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 5

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 400 мкФ и катушки индуктивностью 50 мГн. Заряд на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой q(t) = 4 · 10⁻⁴ cos(2000 · t) (все величины выражены в СИ). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) сила тока в колебательном контуре Б) напряжение на конденсаторе	1) −0,8 sin(2000 · t + π/2) 2) −0,8 sin(2000 · t) 3) cos(2000 · t) 4) 100 cos(2000 · t)

Решение

Дано:

$С=400$мкФ

$L=50$мГн

$g(t)=4·10^{-4}·cos(2000·t)$

Решение:

А) Сила тока в колебательном контуре $I(t)=q'(t)=-0. 2$ — квадрат тока.

Б) $η={R}/{R+r}$, где $r$ — внутреннее сопротивление источника.

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 8

В катушке с индуктивностью L при равномерном увеличении силы тока на ∆I возникла ЭДС самоиндукции E. Графики А и Б представляют изменения физических величин во время изменения силы тока в катушке. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Графики	Физические величины
А) Б)	1)сила тока 2) ЭДС самоиндукции 3) энергия магнитного поля в катушке 4) индуктивность катушки

Решение

А) Данному графику соответствует сила тока, т. 2}/{2}$ зависимость тока квадратичная.

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 9

В цепь переменного тока включена катушка индуктивностью L. Частоту тока равномерно увеличивают. Графики А и Б представляют зависимости физических величин от частоты переменного тока. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от частоты они могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Графики	Физические величины
А) Б)	1) индуктивность катушки 2) индуктивное сопротивление 3) сила тока 4) напряжение на катушке

Решение

Дано:

$υ_2 > υ_1$

Решение:

Для графика А) соответствует индуктивное сопротивление $x_L=ω·L=2nυ·{h}/{2}$, а для графика Б) сила тока зависит квадратичную зависимость от частоты 3.

Ответ: 23

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 10

Как определяется направление следующих физических величин? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физическая величина	Правило определения направления
А) вектор магнитной индукции Б) индукционный ток	1) правило левой руки 2) правило буравчика 3) правило Ленца

Решение

Из основ магнетизма известно, что $B↖{→}$ (магн.индукция) по Буравчику определяется, а индукционный ток по правилу Ленца.

Ответ: 23

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 11

Конденсатор колебательного контура заряжен некоторым зарядом, после чего контур предоставлен сам себе. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после того, как ток в катушке индуктивности в очередной раз достиг максимальной силы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Графики	Физические величины
А) Б)	1) заряд конденсатора 2) сила тока на катушке 3) энергия магнитного поля в катушке 4) энергия электрического поля в конденсаторе

Решение

В начальный момент времени графиков по условию сила тока в катушке имела максимальное значение. Следовательно, график А отражает изменение силы тока на катушке, а Б — заряд на конденсаторе (заряд на конденсаторе равен нулю в тот момент, когда сила тока максимальна). Графиком зависимости энергии от времени здесь нет, так как энергия успевает совершить два колебания за время одного колебания контура.

Ответ: 21

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 12

В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, через резистор B течёт ток силой I₀. Чему равна сила тока, текущего через резистор A и через резистор C? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Их значение
А) сила тока, текущего через резистор A Б) сила тока, текущего через резистор C	1) I0 2) 2I0 3) 3I0 4) 2I0/3

Решение

Для решения задачи необходимо вспомнить законы постоянного тока для последовательного и параллельного соединения. При параллельном соединении одинаково и в ветвях, а при последовательном, тогда в резисторе протекает ток $I_0$, а в резисторе $3I_0$.

Ответ: 31

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 13

На рисунке представлен график зависимости силы тока I в катушке индуктивностью 100 мГн от времени t. Установите соответствие между участками графика и значениями модуля ЭДС самоиндукции. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Участок графика	Модуль ЭДС самоиндукции
А) АБ Б) БВ	1) 0 В 2) 0,075 В 3) 0,5 мВ 4) 0,025 В 5) 2 мВ

Решение

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС самоиндукции равна $|ε_i|=L{dI}/{dt}$. На участке БВ сила тока постоянна, поэтому $ε_i=0$, но на участке АБ $|ε_i|=|100·10^{-3}·{60-80}/{8-4}|=0. 5$мВ.

Ответ: 31

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 14

Пучок света переходит из воздуха в стекло. Частота световой волны ν, скорость света в воздухе c, показатель преломления стекла относительно воздуха n. Чему равны длина волны и скорость света в стекле? Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) скорость света в стекле Б) длина волны света в стекле	1) $c · n$ 2) $c · n · ν$ 3) ${c}/{n}$ 4) ${c}/{n · ν}$

Решение

Показатель преломления $n$ показывает во сколько раз скорость света в воздухе больше скорости света в стекле для нашего случая, т. 2}/{2}$

Ответ: 23

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 16

Колебательный контур радиоприёмника, состоящий из катушки с индуктивностью L и конденсатора ёмкостью C, настроен на некоторую длину волны λ (c — скорость света). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) резонансная частота контура ν Б) длина волны λ, на которую настроен контур	1) ${c}/{2π√{LC}}$ 2) $2πc√{LC}$ 3) $√{LC}$ 4) ${1}/{2π√{LC}}$

Решение

Дано:

$L, C, λ, c, π$

$v-?λ-?$

Решение:

Период колебаний колебательного контура рассчитывается по формуле Томсона $T=2π√{LC}$. Учитывая, что резонансная частота контура $v={1}/{T}={1}/{2π√{LC}}$

Длина волны $λ={c}{T}=c·2π√{LC}$

Ответ: 42

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 17

Собирающая линза даёт на экране увеличенное в Γ раз изображение предмета, находящегося на расстоянии d от линзы. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) расстояние от изображения предмета до линзы Б) оптическая сила линзы	1) $Γ · d$ 2) ${Γ}/{(Γ + 1) · d}$ 3) ${Γ + 1}/{Γ · d}$ 4) ${d}/{Γ}$

Решение

Учитывая, что $Г={f}/{d}$, где $f$ — расстояние от изображения предмета до линзы; имеем $f=Г·d$. Оптическая сила линзы $D={1}/{F}$, где $F$ — фокус линзы. Увеличение $Г$ равно: $Г={f-F}/{F}⇒Г·F=f-F⇒{Г·1}/{D}=f-{1}/{D}|·D⇒Г=f·D⇒fD=Г+1⇒D={Г+1}/{f}={Г+1}/{Г·d}$

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 18

В идеальном колебательном контуре происходят гармонические колебания с циклической частотой ω. Максимальное напряжение между обкладками конденсатора ёмкостью C равно U_m . Каковы период колебаний в контуре и максимальное значение силы тока в катушке индуктивности? Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) период колебаний Б) амплитуда силы тока	1) ${1}/{ω}$ 2) ${2π}/{ω}$ 3) $U_{m}ωC$ 4) ${U_m}/{ωC}$

Решение

Дано:

$ω, С, U_m$

$T-?J_m-?$

Решение:

Циклическая частота $ω$ связана с периодом колебаний соотношением: $ω={2π}/{T}$, откуда $T={2π}/{ω}$(1). Амплитуда силы тока по закону Ома равна: $J_m={U_m}/{x_c}$(2), где $x_c={1}/{ωc}$ — емкостное сопротивление, тогда имеем $J_m=U_m·ωc$(3)

Ответ: 23

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 19

Положительно заряженная пылинка (q > 0) массой m влетела со скоростью v в однородное электрическое поле напряжённостью E вдоль его силовых линий. Установите соответствие между величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины	Формулы
А) сила, действующая на пылинку со стороны поля Б) скорость пылинки в момент времени t	1) $qE$ 2) $mE$ 3) $υ + {qE}/{m}t$ 4) ${qE}/{m}t$

Решение

Дано:

$q > 0, m, E$

$υ, t$

$F-?υ_к-?$

Решение:

Пылинка ускоряется под действием силы Кулона $F=qE$(1), тогда $ma=qE$ или $a={qE}/{m}$(2)

Скорость пылинки при равноускоренном движении определяется выражением: $υ_к=υ_0+at=υ+{qEt}/{m}$(3)

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 20

Положительно заряженная пылинка (q > 0) массой m влетела со скоростью v в однородное электрическое поле напряжённостью E вдоль его силовых линий. 2}/{2}$(5)

Ответ: 13

Показать решение

Бесплатный интенсив

Показать еще

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Включить уведомления

Бесплатный интенсив по физике

3 огненных вебинара, домашние задания, беседа курса, личный кабинет, связь с преподавателем и многое другое.

Курс стартует 23 января. Бесплатный интенсив

инфракрасных волн | Управление научной миссии

Инфракрасные волны или инфракрасный свет являются частью электромагнитного спектра. Люди сталкиваются с инфракрасными волнами каждый день; человеческий глаз не может его видеть, но люди могут обнаружить его как тепло.

Пульт дистанционного управления использует световые волны за пределами видимого спектра света — инфракрасные световые волны — для переключения каналов на вашем телевизоре. Эта область спектра делится на ближнюю, среднюю и дальнюю инфракрасную область. Ученые Земли называют область от 8 до 15 микрон (мкм) тепловым инфракрасным излучением, поскольку эти длины волн лучше всего подходят для изучения длинноволновой тепловой энергии, излучаемой нашей планетой.

СЛЕВА:  Обычный пульт дистанционного управления телевизором использует инфракрасную энергию с длиной волны около 940 нанометров. Хотя вы не можете «видеть» свет, исходящий от пульта дистанционного управления, некоторые цифровые камеры и камеры мобильных телефонов чувствительны к этой длине волны излучения. Попробуйте! СПРАВА:  Инфракрасные лампы Тепловые лампы часто излучают как видимую, так и инфракрасную энергию на длинах волн от 500 до 3000 нм. Их можно использовать для обогрева ванных комнат или подогрева еды. Тепловые лампы также могут согревать мелких животных и рептилий или даже согревать яйца, чтобы они могли вылупиться.

 

Авторы и права: Трой Бенеш

ОТКРЫТИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В 1800 году Уильям Гершель провел эксперимент по измерению разницы температур между цветами в видимом спектре. Он поместил термометры в каждый цвет видимого спектра. Результаты показали увеличение температуры от синего до красного. Когда он заметил еще более высокую температуру сразу за красным концом видимого спектра, Гершель открыл инфракрасный свет!

ТЕПЛОИЗОБРАЖЕНИЕ

Мы можем ощущать часть инфракрасной энергии как тепло. Некоторые объекты настолько горячие, что излучают видимый свет, например огонь. Другие объекты, такие как люди, не такие горячие и излучают только инфракрасные волны. Наши глаза не могут видеть эти инфракрасные волны, но приборы, способные воспринимать инфракрасную энергию, такие как очки ночного видения или инфракрасные камеры, позволяют нам «видеть» инфракрасные волны, излучаемые теплыми объектами, такими как люди и животные. Температура для изображений ниже указана в градусах по Фаренгейту.

Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

 

ХОЛОДНАЯ АСТРОНОМИЯ

Многие объекты во Вселенной слишком холодные и тусклые, чтобы их можно было обнаружить в видимом свете, но их можно обнаружить в инфракрасном диапазоне. Ученые начинают раскрывать тайны более холодных объектов во Вселенной, таких как планеты, холодные звезды, туманности и многих других, изучая испускаемые ими инфракрасные волны.

Космический аппарат «Кассини» сделал это изображение полярного сияния Сатурна с помощью инфракрасных волн. Полярное сияние показано синим цветом, а нижележащие облака — красным. Эти полярные сияния уникальны, потому что они могут охватывать весь полюс, тогда как полярные сияния вокруг Земли и Юпитера обычно ограничены магнитными полями кольцами, окружающими магнитные полюса. Большой и переменный характер этих полярных сияний указывает на то, что заряженные частицы, поступающие от Солнца, испытывают над Сатурном некоторый тип магнетизма, который ранее был неожиданным.

ВИДЕНИЕ СКВОЗЬ ПЫЛЬ

Инфракрасные волны имеют более длинные волны, чем видимый свет, и могут проходить через плотные области газа и пыли в космосе с меньшим рассеянием и поглощением. Таким образом, инфракрасная энергия также может обнаруживать объекты во Вселенной, которые нельзя увидеть в видимом свете с помощью оптических телескопов. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) оснащен тремя инфракрасными приборами, помогающими изучать происхождение Вселенной и формирование галактик, звезд и планет.

Когда мы смотрим на созвездие Ориона, мы видим только видимый свет. Но космический телескоп НАСА «Спитцер» смог обнаружить около 2300 дисков, формирующих планеты, в туманности Ориона, чувствуя инфракрасное свечение их теплой пыли. У каждого диска есть потенциал для образования планет и собственной солнечной системы. Фото: Томас Мегит (Университет Толедо) и др., Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, НАСА

 

Столб из газа и пыли в туманности Киля освещен свечением близлежащих массивных звезд, показанных ниже на изображении в видимом свете, полученном космическим телескопом Хаббл. Интенсивное излучение и быстрые потоки заряженных частиц от этих звезд вызывают образование новых звезд внутри столба. Большинство новых звезд невозможно увидеть на изображении в видимом свете (слева), потому что плотные газовые облака блокируют их свет. Однако, когда столб рассматривается в инфракрасной части спектра (справа), он практически исчезает, открывая маленькие звезды за столбом газа и пыли.

Авторы и права: НАСА, ЕКА и команда Hubble SM4 ERO

 

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ЗЕМЛЕЙ

Для астрофизиков, изучающих Вселенную, источники инфракрасного излучения, такие как планеты, относительно холодны по сравнению с энергией, излучаемой горячими звездами и другими небесными объектами. Земные ученые изучают инфракрасное излучение как тепловое излучение (или тепло) нашей планеты. Когда падающее солнечное излучение попадает на Землю, часть этой энергии поглощается атмосферой и поверхностью, тем самым нагревая планету. Это тепло излучается Землей в виде инфракрасного излучения. Приборы на борту спутников наблюдения за Землей могут обнаруживать это испускаемое инфракрасное излучение и использовать полученные измерения для изучения изменений температуры поверхности земли и моря.

На поверхности Земли есть и другие источники тепла, такие как потоки лавы и лесные пожары. Спектрорадиометр среднего разрешения (MODIS) на борту спутников Aqua и Terra использует инфракрасные данные для мониторинга дыма и точного определения источников лесных пожаров. Эта информация может иметь важное значение для борьбы с пожаром, когда самолеты пожарной разведки не могут пролететь сквозь густой дым. Инфракрасные данные также могут позволить ученым отличить пылающие огни от все еще тлеющих шрамов от ожогов.

Авторы и права: Джефф Шмальц, группа быстрого реагирования MODIS облака и которые были землей и морем. Основываясь на этих различиях температур, он раскрасил каждый отдельно, используя 256 цветов, придав изображению реалистичный вид.

Авторы и права: Центр космической науки и техники, Университет Висконсин-Мэдисон, Ричард Корс, дизайнер

 

Зачем использовать инфракрасное излучение для изображения Земли? Хотя в видимом диапазоне легче отличить облака от земли, в инфракрасном диапазоне облака более детализированы. Это отлично подходит для изучения структуры облаков. Например, обратите внимание, что более темные облака теплее, а более светлые — холоднее. К юго-востоку от Галапагосских островов, к западу от побережья Южной Америки, есть место, где можно отчетливо увидеть несколько слоев облаков, причем более теплые облака находятся на более низких высотах, ближе к океану, который их согревает.

Глядя на инфракрасное изображение кошки, мы знаем, что многие вещи излучают инфракрасный свет. Но многие вещи также отражают инфракрасный свет, особенно ближний инфракрасный свет. Узнайте больше об ОТРАЖЕННОМ ближнем инфракрасном излучении.

 

К началу страницы  | Далее: Отраженные волны ближнего инфракрасного диапазона

---

Цитата

APA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научной миссии. (2010). Инфракрасные волны. Получено [вставьте дату — например. 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science. nasa.gov/ems/07_infraredwaves

MLA

Управление научной миссии. «Инфракрасные волны» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [вставить дату — напр. 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/07_infraredwaves

Электромагнитные и видимые спектры

Как обсуждалось в разделе 10 учебника физики, электромагнитных волн — это волны, способные перемещаться через вакуум. В отличие от механические волны , которым требуется среда для переноса их энергии, электромагнитные волны способны переносить энергию через вакуум космического пространства. Электромагнитные волны создаются вибрирующим электрическим зарядом и, как таковые, состоят как из электрического, так и из магнитного компонентов. Точная природа таких электромагнитных волн не обсуждается в Учебнике по физике. Тем не менее о таких волнах можно сделать множество утверждений.

Электромагнитные волны имеют огромный диапазон частот. Этот непрерывный диапазон частот известен как электромагнитный спектр . Весь диапазон спектра часто разбивается на определенные области. Разделение всего спектра на меньшие спектры осуществляется в основном на основе того, как каждая область электромагнитных волн взаимодействует с веществом. На приведенной ниже диаграмме изображен электромагнитный спектр и его различные области. Области с большей длиной волны и более низкой частотой расположены в крайнем левом углу спектра, а области с более короткой длиной волны и более высокой частотой — в крайнем правом углу. Две очень узкие области спектра — это область видимого света и область рентгеновского излучения. Вы, несомненно, знакомы с некоторыми другими областями электромагнитного спектра.

 

Спектр видимого света

В центре внимания Урока 2 будет область видимого света — очень узкая полоса длин волн, расположенная справа от инфракрасной области и слева от ультрафиолетовой области. Хотя электромагнитные волны существуют в широком диапазоне длин волн, наши глаза чувствительны только к очень узкому диапазону. Поскольку этот узкий диапазон длин волн является средством, с помощью которого люди видят, мы называем его спектром видимого света 9.0010 . Обычно, когда мы используем термин «свет», мы имеем в виду тип электромагнитной волны, которая стимулирует сетчатку наших глаз. В этом смысле мы имеем в виду видимый свет, небольшой спектр из огромного диапазона частот электромагнитного излучения. Эта область видимого света состоит из спектра длин волн от примерно 700 нанометров (сокращенно нм) до примерно 400 нм. Выраженный в более привычных единицах, диапазон длин волн простирается от 7 x 10 ^-7 метров до 4 x 10 ^-7 метров. Эта узкая полоса видимого света ласково известна как ROYGBIV .

Каждая отдельная длина волны в спектре длин волн видимого света представляет определенный цвет. То есть, когда свет с определенной длиной волны попадает на сетчатку нашего глаза, мы воспринимаем это специфическое цветовое ощущение. Исаак Ньютон показал, что свет, проходящий через призму, будет разделен на разные длины волн и, таким образом, покажет различные цвета, из которых состоит видимый свет. Разделение видимого света на его разные цвета известно как дисперсия . Каждый цвет характерен для определенной длины волны; и световые волны разной длины будут изгибаться в разной степени при прохождении через призму. По этим причинам видимый свет рассеивается при прохождении через призму. Рассеивание видимого света дает цвета красный (R), оранжевый (O), желтый (Y), зеленый (G), синий (B) и фиолетовый (V). Именно из-за этого видимый свет иногда называют ROY G. BIV. (Кстати, индиго на самом деле не наблюдается в спектре, но традиционно добавляется в список, так что в фамилии Роя есть гласная.) Красные длины волн света — это более длинные волны, а фиолетовые — более короткие. . Между красным и фиолетовым существует непрерывный диапазон или спектр длин волн. Спектр видимого света показан на диаграмме ниже.

 

Когда все длины волн видимого спектра света попадают на глаза одновременно, воспринимается белый цвет. Ощущение белого не является результатом одного цвета света. Скорее, ощущение белого цвета является результатом смешения двух или более цветов света. Так, видимый свет — смесь ROYGBIV — иногда называют белым светом . С технической точки зрения белый цвет вообще не является цветом — по крайней мере, не в том смысле, что существует световая волна с длиной волны, характерной для белого цвета. Вернее, белый — это сочетание всех цветов видимого светового спектра. Если все длины волн видимого спектра света дают видимость белого цвета, то ни одна из длин волн не приводит к появлению черного цвета. Еще раз, черный на самом деле не цвет. С технической точки зрения, черный — это просто отсутствие длин волн видимого спектра света. Поэтому, когда вы находитесь в комнате без света и все вокруг кажется черным, это означает, что видимый свет не попадает в глаза, когда вы смотрите на окружающее.

Расследуй!

Виджет ниже сопоставляет длину волны света (в нанометрах) с определенным цветом света. Исследуйте, вводя различные значения от 400 до 700 нанометров. Значения вне этого диапазона невидимы и, следовательно, не связаны с воспринимаемым человеком цветом.

 

Проверьте свое понимание

1. Световая волна — это электромагнитная волна, с которой связаны как электрическая, так и магнитная составляющие. Электромагнитные волны часто отличаются от механических волн. Различие основано на том факте, что электромагнитные волны ______.

а. могут проходить сквозь материалы, а механические волны не могут

б. приходят в диапазоне частот, а механические волны существуют только с определенными частотами

в. могут проходить через область, свободную от материи, а механические волны не могут

д.