Яка довжина світлової хвилі в склі з показником заломлення 1,5, якщо монохроматичний пучок світла падає із повітря

Тема: Заломление света

Объяснение:

Для решения этой задачи нам понадобятся законы заломления света. Один из них гласит, что отношение синуса угла падения света (θ₁) к синусу угла преломления (θ₂) равно отношению показателей преломления (n₁ / n₂) двух сред, в которых свет распространяется.

Формула для этого закона выглядит следующим образом:

n₁ * sin(θ₁) = n₂ * sin(θ₂)

В данной задаче нам известны следующие значения:

n₁ = показатель преломления воздуха (приближенно равен 1)
θ₁ = угол падения равен 0° (свет падает перпендикулярно границе раздела воздуха и стекла)
n₂ = показатель преломления стекла равен 1,5

Мы хотим вычислить длину световой волны в стекле (λ₂).

Для этого нам нужно знать, что скорость света в вакууме (c) равна произведению длины волны (λ) на частоту (f):

c = λ * f

Также мы можем использовать формулу для скорости света в среде (v):

v = c / n

где n - показатель преломления среды.

Мы знаем, что скорость света в воздухе и стекле одинакова, поэтому

v₁ = c / n₁ и v₂ = c / n₂.

Таким образом, отношение длин волн в воздухе (λ₁) и стекле (λ₂) будет равно отношению скоростей света в этих средах:

λ₁ / λ₂ = v₁ / v₂

После подстановки величин и упрощения уравнения, мы получим:

λ₂ = λ₁ * n₂ / n₁

Учитывая, что λ₁ = 720 нм, n₁ = 1 и n₂ = 1,5, мы можем рассчитать λ₂.

Например:
В нашем случае:
λ₁ = 720 нм, n₁ = 1, n₂ = 1,5

Используя формулу:

λ₂ = λ₁ * n₂ / n₁
λ₂ = 720 * 1,5 / 1
λ₂ = 1080 нм

Таким образом, длина световой волны в стекле составляет 1080 нм.

Совет:
Для лучшего понимания заломления света рекомендуется изучить законы заломления и привыкнуть применять соответствующие формулы. Также полезно проводить практические эксперименты, изучая преломление света через различные среды.

Упражнение:
Какая будет длина световой волны в стекле с показателем преломления 1,7, если монохроматический пучок света с длиной волны 600 нм падает на него из вакуума? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).