Задание №13 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем физические процессы, происходящие при переходе световой волны из одной среды в другую.

1. Частота световой волны ($\nu$). При переходе электромагнитной волны (света) из одной прозрачной среды в другую частота колебаний определяется источником света и не изменяется. Это фундаментальное свойство волн: сколько гребней волны ежесекундно падает на границу раздела сред, столько же проходит во вторую среду. Таким образом, частота остаётся прежней. Этому соответствует цифра 3.

2. Скорость света в среде ($v$). Стекло является оптически более плотной средой, чем воздух. Абсолютный показатель преломления стекла $n_{ст} \approx 1,5$, а воздуха $n_{возд} \approx 1$. Скорость света в среде связана с показателем преломления формулой: $v = \frac{c}{n}$, где $c$ — скорость света в вакууме. При переходе из стекла в воздух показатель преломления уменьшается, следовательно, скорость света $v$ увеличивается.

3. Длина световой волны ($\lambda$). Длина волны связана со скоростью распространения и частотой формулой: $\lambda = \frac{v}{\nu}$. Так как частота $\nu$ не изменилась, а скорость $v$ при переходе в воздух увеличилась, то и длина волны $\lambda$ увеличивается. Этому соответствует цифра 1.

Таким образом, частота не изменяется (3), а длина волны увеличивается (1).

Ответ: 31

Источник: ФИПИ