ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p160.6: Поглощение. Отражение. Преломление. Интерференция. Дифракция

План решения:

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать физическую природу каждого из перечисленных явлений и определить, какое из них связано с поперечностью электромагнитных волн. Вспомним, что продольные волны (например, звук в воздухе) не могут быть поляризованы, так как их колебания происходят вдоль направления распространения. Поперечные волны имеют направление колебаний, перпендикулярное направлению движения.

Вычисление и анализ вариантов:

1. Интерференция — это сложение двух или более волн, приводящее к усилению или ослаблению результирующей волны. Это явление доказывает волновую природу света, но не указывает напрямую на поперечность колебаний вектора напряжённости электрического поля.
2. Отражение — изменение направления распространения волны при встрече с границей раздела сред. Закон отражения выполняется для любых типов волн (и продольных, и поперечных).
3. Поляризация — это упорядочивание ориентации векторов напряжённости электрического поля (E) в электромагнитной волне. Если бы свет был продольной волной, понятие поляризации не имело бы физического смысла, так как вектор E совпадал бы с направлением распространения. Возможность выделения одного направления колебаний E строго подтверждает, что эти колебания лежат в плоскости, перпендикулярной лучу.
4. Дифракция — огибание волнами препятствий. Как и интерференция, она является общим свойством всех волновых процессов и не доказывает поперечность ЭМ-волн.

Проверка и вывод:

Явление поляризации возможно только для поперечных волн. Поскольку эксперименты показывают, что свет может быть поляризован (например, проходя через турмалиновый кристалл или поляроид), мы делаем однозначный вывод: электромагнитная волна является поперечной, а вектор напряжённости электрического поля колеблется перпендикулярно направлению распространения. Таким образом, правильный ответ — вариант 3.