Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться формулой Томсона, которая связывает период колебаний с индуктивностью (L) и емкостью (C):
T = 2π√(LC)
Длина волны (λ) связана с периодом (T) и скоростью света (c) следующим образом:
λ = cT
Подставляя первое уравнение во второе, получаем:
λ = 2πc√(LC)
Чтобы найти наименьшую длину волны, нам нужно использовать наименьшее значение емкости (C = 25 пФ = 25 × 10⁻¹² Ф) и индуктивность L = 40 мкГн = 40 × 10⁻⁶ Гн. Скорость света c ≈ 3 × 10⁸ м/с.
λ_min = 2π × (3 × 10⁸ м/с) × √((40 × 10⁻⁶ Гн) × (25 × 10⁻¹² Ф))
λ_min = 2π × (3 × 10⁸) × √(1000 × 10⁻¹⁸)
λ_min = 2π × (3 × 10⁸) × √(10⁻¹⁵)
λ_min = 6π × 10⁸ × 10⁻⁷.¹⁵
λ_min ≈ 18.85 × 10 = 188.5 м
Наибольшая длина волны будет при максимальной емкости C = 300 пФ.
λ_max = 2π × (3 × 10⁸) × √((40 × 10⁻⁶) × (300 × 10⁻¹²))
λ_max = 2π × (3 × 10⁸) × √(12000 × 10⁻¹⁸)
λ_max = 6π × 10⁸ × √(1.2 × 10⁻¹⁴)
λ_max ≈ 18.85 × 10⁸ × 1.095 × 10⁻⁷ ≈ 206.4 м
Наименьшая длина волны соответствует наименьшей емкости.
λ_min = 2π × 3 × 10⁸ × √(40 × 10⁻⁶ × 25 × 10⁻¹²) = 6π × 10⁸ × √(1000 × 10⁻¹⁸) = 6π × 10⁸ × 10⁻⁷.¹⁵ ≈ 188.5 м.
Так как в вариантах ответа есть 180 м, скорее всего, расчеты приближенные.