Луч света выходит из стекла в воздух — Задание 15 ЕГЭ физика

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Геометрическая Оптика

№2. Задание 15

ID: 00026034

Луч света выходит из стекла в воздух (см. рисунок). Что происходит при этом переходе с длиной световой волны и скоростью её распространения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Длина волны Скорость волны

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Геометрическая Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

Луч света выходит из стекла в воздух. Разберёмся, что происходит с длиной волны и скоростью распространения при таком переходе.

Частота световой волны — свойство самого источника света, она не меняется при переходе в другую среду. А вот скорость и длина волны — это как раз то, что меняется с изменением оптической плотности среды.

Скорость света в среде: $\upsilon=\dfrac{c}{n}$ . Воздух оптически менее плотный, чем стекло (показатель преломления воздуха меньше показателя преломления стекла), значит скорость света в воздухе больше, чем была в стекле. Скорость увеличивается.

Длина волны связана со скоростью и частотой: $\lambda=\dfrac{\upsilon}{\nu}$ . Частота не изменилась, а скорость выросла — значит и длина волны выросла.

Итог: и длина волны, и скорость волны увеличиваются — и всё сходится: свет, выходя из более плотной оптической среды в менее плотную, всегда ускоряется, а вместе со скоростью растягивается и длина волны.