Колебания и… — Задание 12 ОГЭ по физике №00003887 | Global EE
Колебания и… — Задание 12 ОГЭ по физике №00003887
№2. Задание 12
ID: 00003887
Красный луч прожектора переходит из воздуха в воду. На границе воздух - вода луч частично отражается, частично преломляется. Как изменяются частота и амплитуда преломлённой световой волны относительно падающей волны?
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 не могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
свет, переход «воздух → вода» (оптически более плотная среда)
Найти:
характер изменения частоты $\nu$ и амплитуды $A$ преломлённой волны
⠀
Решение:
Частота. Свет состоит из квантов (фотонов) с энергией:
$$E = h \nu$$
где $h$ — постоянная Планка. По закону сохранения энергии при переходе из воздуха в воду энергия отдельного фотона не меняется, $h = \text{const}$, поэтому:
$$\nu = \text{const}$$
Частота преломлённой волны не изменится.
Амплитуда. Вода — оптически более плотная среда, в ней свет распространяется медленнее, и колебательное движение «затрудняется» (по аналогии с движением рук в воде против движения в воздухе). Поэтому амплитуда колебаний поля в более плотной среде уменьшается:
$$A_\text{прел} \lt A_\text{пад}$$
Итог: частота — 3 (не изменится), амплитуда — 2 (уменьшится).
