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. Частота света $\nu$ определяется источником излучения и не зависит от свойств среды, в которой распространяется волна. При переходе из воздуха в воду (или любую другую среду) энергия фотонов и частота колебаний электромагнитного поля остаются неизменными. Следовательно, частота световой волны не изменяется. Этому соответствует вариант 3.

2. Скорость распространения света. Скорость света в веществе $v$ связана со скоростью света в вакууме $c$ и показателем преломления среды $n$ формулой:
$v = \frac{c}{n}$.
Показатель преломления воздуха практически равен единице ($n_{возд} \approx 1$), а показатель преломления воды составляет примерно $n_{воды} \approx 1,33$. Так как вода является оптически более плотной средой, чем воздух ($n_{воды} > n_{возд}$), то при переходе из воздуха в воду скорость распространения света уменьшается. Этому соответствует вариант 2.

Таким образом, скорость уменьшается (2), а частота не изменяется (3).

Ответ: 23

Источник: ФИПИ