Задание №14 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для анализа утверждений воспользуемся представленной шкалой электромагнитных волн и основными физическими законами электродинамики.

1. Анализ утверждения №1:
На шкале частота $3 \cdot 10^{3}$ ГГц находится на границе между радиоизлучением и инфракрасным излучением. Поскольку эта точка является пограничной, данная частота принадлежит обоим видам излучения. Утверждение о том, что она принадлежит только инфракрасному излучению, неверно.

2. Анализ утверждения №2:
На шкале инфракрасное излучение занимает диапазон частот примерно от $3 \cdot 10^{3}$ ГГц до $3 \cdot 10^{5}$ ГГц (граница с видимым светом). Частота $5 \cdot 10^{4}$ ГГц попадает внутрь этого интервала. Следовательно, это излучение является инфракрасным. Утверждение верно.

3. Анализ утверждения №3:
Длина волны $\lambda$ связана с частотой $\nu$ формулой $\lambda = \frac{c}{\nu}$, где $c$ — скорость света. Из формулы видно, что чем больше частота, тем меньше длина волны. Гамма-лучи находятся в правой части шкалы и имеют самые высокие частоты (более $3 \cdot 10^{9}$ ГГц). Значит, они имеют наименьшую длину волны. Утверждение неверно.

4. Анализ утверждения №4:
Рассчитаем частоту электромагнитной волны длиной $\lambda = 1$ м. Скорость света в вакууме $c = 3 \cdot 10^{8}$ м/с.
$\nu = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^{8} \text{ м/с}}{1 \text{ м}} = 3 \cdot 10^{8} \text{ Гц}$.
Переведем полученное значение в мегагерцы: $3 \cdot 10^{8} \text{ Гц} = 300 \cdot 10^{6} \text{ Гц} = 300 \text{ МГц}$.
По шкале частота $300 \text{ МГц}$ соответствует области радиоизлучения. Утверждение верно.

5. Анализ утверждения №5:
Согласно постулатам электродинамики, все электромагнитные волны (радиоволны, свет, рентгеновское излучение и др.) распространяются в вакууме с одинаковой скоростью — скоростью света $c \approx 3 \cdot 10^{8}$ м/с. Ультрафиолет и видимый свет имеют одинаковую скорость в вакууме. Утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ