Задание №14 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для выполнения задания проанализируем шкалу электромагнитных волн и проверим каждое утверждение.

1) Электромагнитные волны частотой $300 \text{ кГц}$ принадлежат только радиоизлучению.
На шкале мы видим, что диапазон радиоизлучения начинается от самых низких частот и тянется до $300 \text{ ГГц}$. Частота $300 \text{ кГц}$ находится в левой части шкалы. Граница инфракрасного излучения начинается значительно правее (от $3 \cdot 10^2 \text{ ГГц}$). Следовательно, волны с частотой $300 \text{ кГц}$ попадают исключительно в область радиоизлучения. Утверждение верно.

2) Наибольшую скорость распространения в вакууме имеет видимый свет.
Согласно законам физики, все электромагнитные волны (радиоволны, свет, рентгеновское излучение и др.) распространяются в вакууме с одинаковой скоростью — скоростью света $c \approx 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$. Утверждение неверно.

3) Электромагнитные волны частотой $10^5 \text{ ГГц}$ принадлежат ультрафиолетовому излучению.
Посмотрим на шкалу. Значение $10^5 \text{ ГГц}$ (или $1 \cdot 10^5 \text{ ГГц}$) находится в диапазоне, который отмечен как инфракрасное излучение (оно заканчивается перед видимым светом, а видимый свет находится в районе $10^6 \text{ ГГц}$). Ультрафиолетовое излучение начинается при частотах выше $10^6 \text{ ГГц}$. Утверждение неверно.

4) Гамма-лучи имеют большую длину волны по сравнению с ультрафиолетовыми лучами.
Длина волны $\lambda$ связана с частотой $\nu$ формулой $\lambda = \frac{c}{\nu}$. Это значит, что чем выше частота, тем меньше длина волны. Гамма-излучение находится в самом правом краю шкалы и имеет самую высокую частоту. Следовательно, гамма-лучи имеют самую маленькую длину волны. Утверждение неверно.

5) Длины волн видимого света составляют десятые доли микрометра.
Частота видимого света на шкале составляет примерно $\nu \approx 4 \cdot 10^{14} \text{ Гц}$ — $8 \cdot 10^{14} \text{ Гц}$ (на шкале это район $10^6 \text{ ГГц}$).
Рассчитаем длину волны для частоты $5 \cdot 10^{14} \text{ Гц}$:
$\lambda = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{5 \cdot 10^{14} \text{ Гц}} = 0,6 \cdot 10^{-6} \text{ м} = 0,6 \text{ мкм}$.
Значение $0,6 \text{ мкм}$ — это как раз десятые доли микрометра. Утверждение верно.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ