Задание №19 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#45030Задание №19ФИПИ

Электромагнитные волныЯвления в природе

Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротковолновая область (0,80–2,5 мкм), средневолновая область
(2,5–50 мкм) и длинноволновая (50–100 мкм). Для какой(-их) области(-ей) солнечного инфракрасного излучения земная атмосфера непрозрачна? Ответ поясните.

Ваше решениедо 2 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Для ответа на данный вопрос необходимо рассмотреть физические свойства земной атмосферы и её взаимодействие с электромагнитным излучением различных длин волн.

1. Физическое явление: Прохождение солнечного излучения через атмосферу Земли зависит от состава газов, входящих в неё (преимущественно азота, кислорода, углекислого газа и паров воды). Эти газы обладают способностью избирательно поглощать электромагнитные волны определённых частот (длин волн).

2. Анализ прозрачности: Атмосфера Земли имеет так называемые «окна прозрачности» — диапазоны длин волн, в которых излучение проходит практически беспрепятственно. Коротковолновое инфракрасное излучение ( $0,80$ – $2,5$ мкм) и часть средневолнового излучения проходят через атмосферу достаточно хорошо.

3. Применение к условию: Однако в средневолновой и особенно в длинноволновой области ( $50$ – $100$ мкм) инфракрасного спектра наблюдается сильное поглощение энергии молекулами водяного пара ( $H_{2}O$ ) и углекислого газа ( $CO_{2}$ ). Эти газы практически полностью задерживают (поглощают) длинноволновое инфракрасное излучение, делая атмосферу для него непрозрачной.

4. Вывод: Таким образом, земная атмосфера непрозрачна для длинноволновой области инфракрасного излучения ( $50$ – $100$ мкм) и частично для средневолновой области.

Ответ: Земная атмосфера непрозрачна для длинноволновой области ( $50$ – $100$ мкм) инфракрасного излучения, так как оно интенсивно поглощается парами воды и углекислым газом.

Источник: ФИПИ