Волновая Оптика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00048435
Волновая Оптика
№2. Задание 14
ID: 00048435
На рисунке представлена шкала электромагнитных волн.
Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Электромагнитные волны частотой $3\cdot10^3$ ГГц принадлежат только инфракрасному излучению.
2) Электромагнитные волны частотой $5\cdot10^4$ ГГц принадлежат инфракрасному излучению.
3) Гамма-лучи имеют наибольшую длину волны.
4) Электромагнитные волны длиной $1$ м принадлежат радиоизлучению.
5) В вакууме ультрафиолетовое излучение имеет большую скорость распространения по сравнению с видимым светом.
Источник: ФИПИ
Решение
Шкала показывает, какие частоты занимает каждый вид электромагнитного излучения. Частота растёт слева направо: от радиоволн (десятки килогерц) до гамма-излучения. Скобки под шкалой показывают границы диапазонов, и соседние диапазоны местами перекрываются.
Утверждение 1. Отметка $3\cdot10^3$ ГГц попадает сразу под две скобки: инфракрасное излучение начинается чуть левее неё, а радиоизлучение кончается чуть правее. Волны такой частоты могут относиться и к радио-, и к инфракрасному излучению, так что «только инфракрасному» — неверно.
Утверждение 2. Частота $5\cdot10^4$ ГГц лежит между отметками $3\cdot10^4$ и $3\cdot10^5$ ГГц. Этот участок целиком под скобкой инфракрасного излучения (радиодиапазон закончился раньше, видимый свет начинается позже). Верно.
Утверждение 3. Длина волны связана с частотой через скорость света:
$$\lambda=\dfrac{c}{\nu}.$$
Чем больше частота, тем короче волна. У гамма-излучения частоты самые большие, значит, длины волн самые маленькие. Неверно.
Утверждение 4. Найдём частоту волны длиной $1$ м:
$$\nu=\dfrac{c}{\lambda}=\dfrac{3\cdot10^8\ \text{м/с}}{1\ \text{м}}=3\cdot10^8\ \text{Гц}=300\ \text{МГц}.$$
Отметка $300$ МГц на шкале — внутри радиоизлучения. Верно.
Утверждение 5. В вакууме все электромагнитные волны — и ультрафиолет, и видимый свет — распространяются с одной и той же скоростью $c=3\cdot10^8$ м/с. Неверно.
Верны утверждения 2 и 4.