Упр.70.4 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Свет с частотой $$500\ \text{ТГц}$$ (один терагерц $$1\ \text{ТГц}$$ равен $$1\cdot10^{12}\ \text{Гц}$$) распространяется в некоторой однородной среде со скоростью $$2\cdot10^8\ \text{м/с}$$. Чему равна длина волны этого света в данной среде? Чему равны частота и длина этой волны в вакууме? Чему равен абсолютный показатель преломления среды для луча данной частоты? Какой цвет имеет этот свет в вакууме, в данной среде?

Дано

$$\nu_1=500\ \text{ТГц}=500\cdot 10^{12}\ \text{Гц}$$

$$v=2\cdot 10^8\ \text{м/с}$$

$$c=3\cdot 10^8\ \text{м/с}$$

Найти: $$\lambda_1,\ \nu_2,\ \lambda_2,\ n,$$ цвет света в вакууме и в среде.

Ход решения

Длина волны в среде:

$$\lambda_1=\frac{v}{\nu_1}=\frac{2\cdot 10^8}{500\cdot 10^{12}}=4\cdot 10^{-7}\ \text{м}=400\ \text{нм}.$$

Абсолютный показатель преломления среды:

$$n=\frac{c}{v}=\frac{3\cdot 10^8}{2\cdot 10^8}=1{,}5.$$

При переходе света из среды в вакуум частота не изменяется, значит:

$$\nu_2=\nu_1=500\ \text{ТГц}.$$

Длина волны в вакууме:

$$\lambda_2=\frac{c}{\nu_2}=\frac{3\cdot 10^8}{500\cdot 10^{12}}=6\cdot 10^{-7}\ \text{м}=600\ \text{нм}.$$

По длине волны $$600\ \text{нм}$$ в вакууме свет имеет оранжевый цвет. В среде частота та же, поэтому цвет не меняется.

Ответ

$$\lambda_1=400\ \text{нм},\ \nu_2=500\ \text{ТГц},\ \lambda_2=600\ \text{нм},\ n=1{,}5.$$ Свет оранжевый в вакууме и в данной среде.