Номер 3, страница 142, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

3. Как изменится длина волны и скорость волны при переходе в среду с большим показателем преломления $\text{n}$? Изменяется ли при этом частота света?

3. Решение:

Чтобы понять, как изменяются характеристики световой волны, обратимся к определению показателя преломления и основной формуле волны.

1. Скорость волны. Абсолютный показатель преломления среды $n$ определяется как отношение скорости света в вакууме $c$ к фазовой скорости света $v$ в этой среде: $n = \frac{c}{v}$

Из этой формулы можно выразить скорость света в среде: $v = \frac{c}{n}$

Из формулы видно, что скорость света в среде $v$ обратно пропорциональна показателю преломления $n$. Следовательно, при переходе в среду с большим показателем преломления ($n$ увеличивается), скорость света $v$ уменьшается.

2. Частота света. При переходе световой волны из одной среды в другую ее частота $\nu$ остается неизменной. Частота определяется характеристиками источника света (количеством колебаний в секунду) и не зависит от среды, в которой волна распространяется. Это фундаментальное свойство волн.

3. Длина волны. Скорость волны $v$, ее частота $\nu$ и длина волны $\lambda$ связаны соотношением: $v = \lambda \nu$

Выразим отсюда длину волны: $\lambda = \frac{v}{\nu}$

Поскольку при переходе в среду с большим показателем преломления скорость $v$ уменьшается, а частота $\nu$ остается постоянной, из формулы следует, что длина волны $\lambda$ также уменьшается.

Ответ: При переходе в среду с большим показателем преломления $n$ скорость волны уменьшается, длина волны также уменьшается. Частота света при этом не изменяется.