Question

При увеличении в 4 раза плотности потока энергии электромагнитной волны и неизменной амплитуде колебаний вектора напряженности магнитного поля амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля … 1) увеличится в 2 раза

2) увеличится в 4 раза

3) остается неизменной

4) уменьшится в 2 раза

5) уменьшится в 4 раза

Answer 1

Для решения этого вопроса, давайте представим электромагнитную волну в виде плоской волны, так как это упрощает рассуждения.

Электромагнитная волна состоит из электрического и магнитного поля, которые колеблются перпендикулярно друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны. Плотность потока энергии электромагнитной волны (символом обозначается буква S) равна произведению плотности энергии на скорость распространения волны.

В данном вопросе сказано, что плотность потока энергии увеличивается в 4 раза, при этом амплитуда колебаний вектора напряженности магнитного поля остается неизменной. Известно, что плотность потока энергии пропорциональна квадрату амплитуды колебаний вектора напряженности электрического поля (S ∝ E^2).

Теперь воспользуемся этими знаниями для ответа на вопрос:

Пусть текущая плотность потока энергии (S) равна S0, и пусть текущая амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля (E) равна E0.

По условию, новая плотность потока энергии будет равна 4S0 (так как она увеличивается в 4 раза).

Согласно формуле S ∝ E^2, мы можем записать, что:

4S0 = E^2.

Используя алгебруические преобразования, мы можем выразить E:

E^2 = 4S0.

Извлекая квадратный корень от обеих сторон уравнения, получаем:

E = 2√S0.

Уравнение показывает, что амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля увеличится в 2 раза относительно исходной амплитуды (E0).

Таким образом, ответ на вопрос: амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля будет увеличиваться в 2 раза.

Ответ: 1) увеличится в 2 раза