Номер 8, страница 187 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Световые волны. Параграф 36. Дисперсия света. Вопросы - номер 8, страница 187.

Условие.

8. Меняется ли цвет светового пучка при его прохождении из одной среды в другую?

Решение.

Нет, цвет светового пучка при переходе из одной среды в другую не меняется. Восприятие цвета человеком связано с частотой световой волны.

Когда световой пучок переходит из одной прозрачной среды в другую (например, из воздуха в воду), его частота $\text{f}$ остается неизменной. Частота света определяется его источником и не зависит от свойств среды, в которой свет распространяется. Так как энергия кванта света (фотона) прямо пропорциональна частоте ($E=hf$, где $\text{h}$ — постоянная Планка), сохранение частоты означает и сохранение энергии фотонов (при условии отсутствия поглощения).

При этом изменяются другие характеристики волны: скорость ее распространения $\text{v}$ и длина волны $\lambda$. Скорость света в среде определяется показателем преломления среды $\text{n}$:

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

где $\text{c}$ — скорость света в вакууме.

Длина волны, скорость и частота связаны соотношением:

$\lambda = \frac{v}{f}$

Поскольку при переходе в другую среду меняется скорость $\text{v}$, а частота $\text{f}$ остается постоянной, длина волны $\lambda$ также изменяется. Например, при переходе из вакуума (или воздуха, где $n \approx 1$) в среду с показателем преломления $\text{n}$, длина волны уменьшается:

$\lambda_{среда} = \frac{v}{f} = \frac{c/n}{f} = \frac{\lambda_{вакуум}}{n}$

Таким образом, хотя скорость и длина волны светового пучка меняются, его частота остается прежней. А поскольку именно частота определяет цвет, который мы видим, цвет светового пучка не изменяется.

Ответ: Нет, цвет светового пучка не меняется, так как цвет определяется частотой световой волны, а частота при переходе из одной среды в другую остается постоянной.