Номер 2, страница 141, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Зависит ли скорость света в вакууме от длины волны, частоты, интенсивности света, скорости источника или наблюдателя?

Нет, скорость света в вакууме является фундаментальной физической константой и не зависит ни от одного из перечисленных параметров. Это один из ключевых постулатов специальной теории относительности Альберта Эйнштейна. Рассмотрим каждый параметр отдельно.

Зависимость от длины волны и частоты: Скорость света в вакууме ($c$) связана с длиной волны ($\lambda$) и частотой ($\nu$) соотношением $c = \lambda \nu$. Это означает, что для любой электромагнитной волны в вакууме, будь то радиоволны, видимый свет или рентгеновские лучи, скорость распространения одинакова. Поскольку $c$ — константа, длина волны и частота обратно пропорциональны друг другу: при увеличении частоты длина волны уменьшается, и наоборот, но их произведение всегда равно $c$. Важно отметить, что в среде (например, в воде или стекле) скорость света действительно зависит от частоты (это явление называется дисперсией), но вопрос касается вакуума, где дисперсия отсутствует.

Зависимость от интенсивности света: Интенсивность света характеризует энергию, переносимую волной за единицу времени через единицу площади, и связана с амплитудой электромагнитной волны (или с количеством фотонов). Ни амплитуда волны, ни количество фотонов не влияют на скорость их распространения в вакууме. Свет любой яркости, от тусклой звезды до мощного лазера, распространяется с одной и той же скоростью $c$.

Зависимость от скорости источника или наблюдателя: Это положение является вторым постулатом специальной теории относительности. Он гласит, что скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя. Это кардинально отличается от законов классической механики. Например, если вы едете в поезде и бросаете мяч вперед, его скорость относительно земли будет суммой скорости поезда и скорости мяча относительно поезда. Однако для света это не так. Независимо от того, движется ли источник света (например, фара автомобиля) к вам или от вас, и независимо от вашей собственной скорости, измеренная вами скорость испущенного им света в вакууме всегда будет равна $c$ (приблизительно $299 792 458$ м/с).

Ответ: Скорость света в вакууме не зависит от длины волны, частоты, интенсивности света, а также от скорости движения источника или наблюдателя. Она является универсальной физической константой.