Задание №13 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Синий луч света переходит из воды в воздух. Как изменяются при этом скорость распространения светового луча и частота световой волны?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.
Разберем физические процессы, происходящие при переходе световой волны из одной среды в другую (в данном случае — из воды в воздух).
1. Частота световой волны. Частота света определяется источником излучения и при переходе из одной прозрачной среды в другую не изменяется. Это фундаментальное свойство волны: сколько колебаний совершило поле в первой среде, столько же колебаний передастся во вторую среду за тот же промежуток времени. Следовательно, для частоты выбираем вариант 3.
2. Скорость распространения света. Скорость света в веществе связана со скоростью света в вакууме и показателем преломления среды формулой:
.
Показатель преломления воды , а показатель преломления воздуха . Таким образом, вода является оптически более плотной средой, чем воздух (). При переходе из воды в воздух показатель преломления уменьшается, а значит, скорость распространения света увеличивается. Для скорости выбираем вариант 1.
Таким образом, скорость увеличивается (1), а частота не изменяется (3).
Ответ: 13
Источник: ФИПИ