Скорость распространения электромагнитных волн

Чему равна скорость электромагнитной волны

Эта вибрация создает волну, которая имеет как электрическую, так и магнитную составляющую. Электромагнитная волна переносит свою энергию через вакуум со скоростью 3,00 x 10⁸ м/с (это значение скорости принято обозначать символом c). Мы также называем это скоростью света; ничто не может двигаться быстрее ее.

Формула

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны (λ) и частотой (f). Связь между этими двумя свойствами задается следующим уравнением:

v = λf

Здесь v — скорость волны, λ — длина волны, а f — частота. Скорость электромагнитной волны постоянна в вакууме и обозначается символом «c». Значение c составляет примерно 3,0 x 108 метров в секунду (м/с).

Когда источник вибрирует и разрушает частицу в среде, возникает волна. Это можно наблюдать, например, в случае с вилками или рябью на воде, когда выбрасывают тело. Частота — это количество волн, проходящих за одну секунду, а период времени — это обратная величина частоты. Расстояние между эквивалентными точками в любых двух последовательных волнах называется длиной волны.

От чего зависит

Хотя скорость электромагнитных волн постоянна в вакууме, она может меняться при прохождении волны через различные среды. Скорость волны в конкретной среде определяется коэффициентом преломления среды (n), который задается следующим уравнением:

n = c/vm

Здесь vm — скорость волны в среде, а n — коэффициент преломления. С увеличением показателя преломления скорость электромагнитной волны уменьшается. Например, показатель преломления воздуха составляет примерно 1,0003, а воды — 1,33. В результате в воде распространение света происходит медленнее, чем в воздухе.

Фактическая скорость прохождения электромагнитной волны через материальную среду зависит от оптической плотности этой среды. Различные материалы вызывают различную задержку из-за процесса поглощения и переизлучения. Кроме того, в разных материалах атомы расположены более плотно, поэтому расстояние между атомами меньше. Эти два фактора зависят от природы материала, через который проходит электромагнитная волна. В результате скорость электромагнитной волны зависит от материала, через который она проходит.

Примеры решения задач

Решение:

Длина волны λ = 600 нм,

Скорость света = 3 x 108 м/с2.

Частота вычисляется по формуле:

f = v / λ = 3 x 108 / 600 x 10-9 = 5 x 1014 Гц.

Решение: v=λ*f=10 м * 50 Гц = 500 м/с.

Решение: частота f = 5 Гц.

Скорость волны v = 25 м/с

Вычисляется длина волны: λ = v / f = 25 / 5 = 5 m.

Решение: v=λ*f → λ= v/f = 25 м/с/5 Гц = 5 м.

Решение:

Длина волны λ= 10 м,

Скорость волны = 340 м/с.

f = v / λ = 340 / 10 = 34 Гц.