Номер 30.28, страница 155 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 30. Дисперсия света. Цвет - номер 30.28, страница 155.

Условие.

30.28. Вода освещена красным светом. Какой свет видит человек, открывший глаза под водой?

Решение.

Решение

Цвет, который воспринимает человеческий глаз, определяется частотой световой волны. Когда свет переходит из одной оптической среды в другую (в данном случае из воздуха в воду), его частота $ \nu $ остается неизменной. Это является фундаментальным свойством волн: частота определяется источником и не меняется при смене среды распространения.

При переходе света в воду меняются его скорость распространения $\text{v}$ и длина волны $ \lambda $. Они связаны с показателем преломления воды $\text{n}$ следующими соотношениями:

$ v = \frac{c}{n} $

$ \lambda_{воды} = \frac{\lambda_{воздуха}}{n} $

где $\text{c}$ — скорость света в вакууме, а $ \lambda_{воздуха} $ — длина волны света в воздухе. Поскольку для воды $n \approx 1.33$, скорость и длина волны красного света в воде уменьшатся.

Однако, фоторецепторы (колбочки) в сетчатке глаза реагируют именно на энергию фотонов, которая пропорциональна частоте света ($ E = h\nu $), а не на длину волны в окружающей среде. Так как частота красного света при переходе в воду не изменилась, то и воспринимаемый цвет останется прежним.

Таким образом, человек, открывший глаза под водой, освещенной красным светом, увидит красный свет.

Ответ: Человек увидит красный свет.