Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  0 0

  antekL1 2.4.2011 (12:52)

  Trzeba założyć jakieś współczynniki załamania światła dla szkła i wody.
  Często występują takie liczby: n_szkła = 1,5, n_wody = 1,33.
  
  Częstotliwość ( f ), długość fali ( L ) i prędkość światła ( v ) w jakimś ośrodku są ze sobą
  powiązane zależnością:
  
  v = f * L.
  
  To jest punkt wyjścia do obu zadań. Drugą zasadą jest, że przy przejściu z jednego ośrodka
  do innego NIE ulega zmianie jedynie częstotliwość fali.
  Natomiast długość i prędkość fali maleje n - krotnie.
  
  Zad 1. Przyjmujemy, że prędkość światła w powietrzu jest taka sama, jak w próżni, czyli
  wynosi c = 300 tys. km/s (zamieniamy na metry: 300 milionów m/s, czyli 3 * 10^8 m/s).
  Z podstawowego wzoru c = f * L, stąd f = c / L.
  Do obliczeń należy długość L wyrazić w metrach.
  1 nm (nanometr) to 1 / 10^9 = 10^(-9) metra, więc 700 nm = 700 * 10^(-9) m.
  
  Wstawiam dane do wzoru:
  f = \frac{c}{L} = \frac{3\cdot 10^8}{700\cdot 10^{-9}} \,\approx\, 4{,}29\cdot 10^{14}
  Częstotliwość światła czerwonego to około 4,29 * 10^(14) Hz.
  
  Gdy światło wchodzi do wody długość fali maleje n_wody krotnie (n_wody = 1,33),
  Nowa długość
  L' = \frac{L}{n_{wody}} = \frac{700}{1,33} = 525 ~nm
  
  Zad 2. Skorzystamy z tego samego wzoru co poprzednio: f = v / L, ale teraz v jest prędkością
  światła w wodzie, jak pisałem mniejszą n_szkla krotnie od predkości c w póżni.
  v = \frac{c}{n_{szkla}} = \frac{3 \cdot 10^8}{1,5} = 2 \cdot 10^8 ~m/s
  
  Długość fali wyrażam w metrach.
  Mikrometr to 1 / milionowa metra, czyli 0,3 mikrometra = 0,3 * 10^{-6} m.
  
  Podstawiam do wzoru:
  f = \frac{v}{L} = \frac{2\cdot 10^8}{0.3\cdot 10^{-6} }\,\approx\, 6{,}67\cdot 10^{14}
  Częstotliwość dla takiego światła jak w zadaniu w szkle wynosi około 6,67 * 10^(14) Hz.
  
  Antek

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie