Как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую
Перейти к содержимому

Как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую

  • автор:

как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую

При переходе из оптически менее плотной среды в более плотную, длина волны уменьшается и наоборот, т. к. длина волны пропорциональна скорости распространения света в среде (, где — длина волны, — скорость света в среде, — период и частота).

P. S. Например, как известно, свет быстрее всего распространяется в вакууме — оптически наименее плотной среде. Значит в других (наиболее плотных) средах длина волны света будет меньше.

Как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую

Показатель преломления вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде

Отношение показателя преломления одной среды $n_1$ к показателю преломления второй $n_2$ называют относительным показателем преломления $n_<12>$ первой среды по отношению к второй. Для $n_<12>$ выполняется:
$n_<12>=\frac$ $n_<21>=\frac$ При переходе световой волны (электромагнитных волн) из одной среды в другую частота волны не меняется, но изменяется длина волны, т.к. изменяется скорость распространения волны в веществе:

Таким образом, длина волны при переходе из воздуха в стекло уменьшится в 1,5 раза.

Чтобы лучше запомнить, можно рассуждать так: частота не меняется, а длина волны по смыслу — это расстояние, которое успевает пройти волна за один период колебаний. Чем плотнее среда, тем «труднее» свету пробираться. Вот и получается, что в воздухе скорость распространения света больше, чем в стекле. За один период колебаний электромагнитная волна света в стекле сможет пройти расстояние в 1,5 раза меньше, чем в воздухе.

Самостоятельная работа Преломление света 9 класс

Самостоятельная работа Преломление света 9 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах , в каждом варианте по 3 задания.

Вариант 1

Луч света переходит из одной прозрачной среды в другую. Ход луча показан на рисунке.

Ход луча 1 вариант

1. В какой среде (верхней или нижней) больше абсолютный показатель преломления?

2. В какой среде (верхней или нижней) свет распространяется с большей скоростью?

3. Как изменяется длина волны света при переходе из верхней среды в нижнюю?

Вариант 2

Луч света переходит из одной прозрачной среды в другую. Ход луча показан на рисунке.

Ход луча 2 вариант

1. В какой среде (верхней или нижней) больше абсолютный показатель преломления?

2. В какой среде (верхней или нижней) свет распространяется с большей скоростью?

3. Как изменяется длина волны света при переходе из верхней среды в нижнюю?

Ответы на самостоятельную работу Преломление света 9 класс
Вариант 1
1. В нижней
2. В верхней
3. Уменьшается
Вариант 2
1. В верхней
2. В нижней
3. Увеличивается

Как изменяется длина волны света при переходе из первой среды во вторую

Многие явления в природе объясняются тем, что свет при переходе из одной среды в другую изменяет направление распространения. Например, если опустить карандаш в стакан, то мы наблюдаем «излом карандаша».

Преломлением объясняется кажущееся уменьшение глубины реки.

Свет преломляется и при распространении в неоднородной среде. Например, такой неоднородной средой является воздух, разные слои которого нагреты по-разному. Свет в таком воздухе преломляется. И именно этим объясняются миражи.

Почему же происходит преломление света? Дело здесь в том, что при переходе из одной среды в другую скорость света как электромагнитных волн изменяется. Например, в воздухе она равна , а в стекле . Частота v колебаний при этом не изменяется. Следовательно, при переходе из одной среды в другую изменяется длина волны. Например, при переходе из воздуха в стекло длина волны уменьшается в  \frac<v_1> <v_2>= 1,5 » /> раза.</p>
<p>Теперь представим себе, что свет не преломляется. Тогда на границе воздух — стекло происходит разрыв волновых поверхностей (рис. 46, а). Чтобы такого разрыва не было, свет должен испытать преломление (рис. 46, б).</p><div class='code-block code-block-13' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 13paljutemu -->
<script src=

Из этого объяснения следует, что при угле падения  \alpha = 0^o преломление не происходит (рис. 46, в).

Пронаблюдаем явление преломления. Перед экраном со щелью поставим лампочку и на пути пучка света положим плоскопараллельную пластину со скошенными гранями.

Зафиксируем ход пучка иголками. Затем уберем иголку, лампочку и экран, обведем контуры пластины и начертим падающий и преломленный лучи (рис. 47).

Подобные опыты позволили открыть закон преломления света. Он устанавливает связь между углами падения и преломления и формулируется следующим образом: падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред:  \frac<\sin \alpha> <\sin \beta>= n_ <21>» />.</p><div class='code-block code-block-15' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 15paljutemu -->
<script src=

Углы падения и преломления отсчитываются от перпендикуляра к границе раздела двух сред до прямых, показывающих направление световых волн в первой и второй средах (рис. 48).

Величина  n_<21>» /> называется <b>показателем преломления</b> второй среды относительно первой.</p>
<p>Можно доказать, что <img decoding=.

Явление полного отражения состоит в том, что свет не испытывает при некоторых условиях преломления даже при угле падения  \alpha \notequal 0^o . Это происходит, если свет переходит из вещества, где он распространяется с меньшей скоростью, в вещество, где скорость света больше. Например, полное отражение можно наблюдать при переходе света из стекла в воздух.

Пронаблюдаем это явление. Воспользуемся пластиной и через боковую грань «запустим свет внутрь стекла».

И мы увидим полное отражение (рис. 49). Можно пайти угол  \alpha_0 , при котором начинается полное отражение, воспользовавшись законом преломления света.

Пусть  n = 1,5 — показатель преломления стекла. Тогда при переходе света из стекла в воздух можно написать  \frac<\sin \alpha> <\sin \beta>= \frac<1> <1,5>= \frac<2> <3>» />. Максимальное значение <img decoding=. Тогда  \sin \alpha_0 = \frac<1> <1,5>= \frac<2><3>» />, угол <img decoding=. В нашем опыте угол  \alpha > \alpha_0 , если свет входит в пластину через грань АВ, и  \alpha < \alpha_0 , если через грань CD (рис. 50).

В первом случае будет наблюдаться явление полного отражения, во втором — нет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *