Электромагнитные волны движутся в однородной среде с определенной скоростью. Если скорость составляет 2,4 * 10 в -8 степени м/с, какова будет разность фаз колебаний вектора индукции магнитного поля В для точек, находящихся на расстоянии 120 м вдоль направления распространения волны, если период этих колебаний в вакууме равен 4 мкс?

Физика Колледж Электромагнитные волны электромагнитные волны скорость волны разность фаз магнитное поле Период колебаний расстояние 120 м однородная среда физика 12 класс Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить разность фаз колебаний вектора индукции магнитного поля В для двух точек, находящихся на расстоянии 120 м друг от друга. Для этого мы воспользуемся формулой для разности фаз, которая зависит от скорости распространения волны и расстояния между точками.

Шаг 1: Найдем частоту волны.

Период волны (T) равен 4 мкс, что составляет 4 * 10^(-6) с. Частота (f) волны определяется как обратная величина периода:

• f = 1 / T

Подставляем значение периода:

• f = 1 / (4 * 10^(-6)) = 250000 Гц = 2,5 * 10^5 Гц.

Шаг 2: Найдем угловую частоту.

Угловая частота (ω) связана с частотой (f) следующим образом:

• ω = 2 * π * f.

Теперь подставим значение частоты:

• ω = 2 * π * (2,5 * 10^5) ≈ 1,57 * 10^6 рад/с.

Шаг 3: Найдем разность фаз.

Разность фаз (Δφ) между двумя точками, находящимися на расстоянии d, можно найти по формуле:

• Δφ = ω * (d / v),

где:

• d = 120 м (расстояние между точками),
• v = 2,4 * 10^(-8) м/с (скорость распространения волны).

Теперь подставим все известные значения:

• Δφ = (1,57 * 10^6) * (120 / (2,4 * 10^(-8))).

Шаг 4: Проведем вычисления.

Сначала найдем отношение:

• 120 / (2,4 * 10^(-8)) = 5 * 10^9.

Теперь подставим это значение в формулу для разности фаз:

• Δφ = (1,57 * 10^6) * (5 * 10^9) ≈ 7,85 * 10^15 рад.

Шаг 5: Приведем разность фаз к диапазону [0, 2π].

Так как разность фаз может быть очень большой, мы можем использовать периодическую природу угловой меры:

• Δφ (в пределах [0, 2π]) = Δφ mod (2π).

Для этого разделим 7,85 * 10^15 на 2π и возьмем остаток:

• Δφ (в пределах [0, 2π]) ≈ 7,85 * 10^15 mod (2π).

Таким образом, окончательно мы получаем разность фаз колебаний вектора индукции магнитного поля В для двух точек, находящихся на расстоянии 120 м, равной Δφ, приведенной к диапазону [0, 2π].