Перейти к содержимому
Определить длину световой волны в воде, если ее длина в воздухе 8×10-7 м.
Дано: λ1=8×10-7 м.
Найти: λ2-?
Решение:
λ1 и λ2 длины световых волн в воздухе и в воде связаны со скоростями υ1 и υ2 распространения этих волн в воздухе и воде следующими соотношениями: λ1=υ1/ν и λ2=υ2/ν
где ν — частота световых колебаний, которая не изменяется при переходе света из одной среды в другую. Разделим почленно одно уравнение на другое и получим: λ1/λ2=υ1/υ2
Скорости распространения света в воздухе и в воде связаны с абсолютными показателями преломления n1=1 и n2=1.338 этих сред соотношением: υ1/υ2=n2/n1
Получаем следующую формулу: λ1/λ2= n2/n1, тогда
м
Ответ: длина световой волны в воде примерно равна 6×10-7 м.
Как определить длину волны света в воде?
Вода
с показателем преломления 1,33 освещается красным светом с длиной волны 665 м.
Какой будет длина волны света в воде и какой цвет увидит находящийся в ней
человек?
Решение.
Длина
волны света в воде l1 = l/n = 665/1,33 = 500 нм.
Цвет
определяется частотой, а частота при переходе из одной среды в другую не
изменяется. Человек в воде увидит красный цвет.
Ответ:
500 нм, красный.
Источник: Пособие-репетитор для подготовки к централизованному тестированию. С.Н.Капельян, Л.А.Аксенович.
Тема: Определите длину волны излучения в воде, если известна энергия фотона (Прочитано 8636 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
анечкалапочка
Энергия фотона в монохроматическом излучении равна Eф = 4,4∙10-19 Дж. Определите длину волны этого излучения в воде.
« Последнее редактирование: 29 Апреля 2012, 17:19 от alsak »
Записан
djek
При переходе световой волны из вакуума в другую среду частота не изменяется, а изменяется скорость света и длина волны
[ begin{align}
& nu =frac{c}{lambda }=frac{upsilon }{{{lambda }_{1}}} \
& {{lambda }_{1}}=lambda cdot frac{upsilon }{c}=frac{lambda }{n} \
end{align}
]
λ1 и λ – длина световой волны в воде и воздухе соответственно, n- показатель преломления воды (n=1,33)
Длину световой волны в воздухе найдем из соотношения E=h∙ν и подставим в формулу для λ1
[ begin{align}
& E=hcdot nu =hcdot frac{c}{lambda } \
& lambda =frac{hcdot c}{E} \
& {{lambda }_{1}}=frac{hcdot c}{ncdot E} \
end{align}
]
« Последнее редактирование: 27 Апреля 2012, 21:50 от djek »
Записан
Длина волны — это расстояние между двумя последовательными пиками (гребнями) или впадинами. Самое высокое положение волны называется пиком. Самое нижнее положение волны называется впадиной.
Цикл — это полное колебание, например, кривая между двумя гребнями или двумя впадинами. Максимальное расстояние волны от равновесного положения называется амплитудой.
На рисунке показаны основные параметры волны, используемые в физике:
Определение и формула длины волн
Волна — это возмущение, распространяющееся от точки, в которой она возникла, в окружающую среду. Такое возмущение переносит энергию без чистого переноса вещества.
Длина представляет собой фактическое расстояние, пройденное волной, которое не всегда совпадает с расстоянием среды, или частиц, в которых распространяется волна. Ее также определяют как пространственный период волнового процесса.
Греческая буква «λ» (лямбда) в физике используется для обозначения длины в уравнениях. Она обратно пропорциональна частоте волны.
Период Т — время завершения полного колебания, единица измерения секунды (с).
Длинная волна соответствует низкой частоте, а короткая — высокой. Длина измеряется в метрах. Количество волн, излучаемых в каждую секунду, называется частотой и обратно пропорционально периоду.
У различных длин разная скорость распространения. Например, скорость света в воде равна 3/4 от скорости в вакууме.
Пространственный период волны — это расстояние, которое точка с постоянной фазой «пролетает» за интервал времени, соответствующий периоду колебаний.
Частота f — количество полных колебаний в единицу времени. Измеряется в Герцах (Гц).
При одном полном колебании в секунду f = 1 Гц; при 1000 колебаний в секунду f = 1 килогерц (кГц); 1 млн. колебаний в секунду f = 1 мегагерц (1 МГц).
Зная, что скорость света в вакууме с — 300 000 км/с, или 300 000 000 м/с, то для перевода длины волны в частоту нужно 3 х 108 м/с поделить на длину в метрах.
Единицы измерения длины волны λ — нанометры и ангстремы, где нанометр является миллиардной частью метра (1 м = 109 нм) и ангстрем является десятимиллиардной частью метра (1 м = 1010 А), то есть нанометр эквивалентен 10 ангстрем (1 нм = 10 А).
Свет, который исходит от Солнца, является электромагнитным излучением, которое движется со скоростью 300 000 км/с, но длина не одинакова для любого фотона, а колеблется между 400 нм и 700 нм. Длина световой волны влияет на цвет.
Белый свет разлагается на спектр различных цветных полос, каждая из которых определяется своей длиной волны. Таким образом, светом с наименьшей длиной является фиолетовый, который составляет около 400 нм, а светом с наибольшей длиной — красный, который составляет около 700 нм.
Таблица показывает длину волны в зависимости от цвета:
Излучения с длиной меньше фиолетового называются ультрафиолетовым излучением, рентгеновским и гамма-лучами в порядке уменьшения. Излучения больше красного называются инфракрасными, микроволнами и радиоволнами, в порядке возрастания.
Предельная дальность связи зависит от длины. Размеры антенны часто превышают рабочую длину радиоэлектронного средства.
Рисунок показывает длину волн и частоту (нм), исходящих от различных источников:
Примеры расчета длины волны для звуковых, электромагнитных и радиоволн
Задача №1
Скорость звука в воде 1450 м/с. На каком расстоянии находятся ближайшие точки, совершающие колебания в противоположных фазах, если частота колебаний равна 725 Гц?
Задача №2
Мимо неподвижного наблюдателя, стоящего на берегу озера, за 6 с. прошло 4 гребня волны. Расстояние между первым и третьим гребнями равно 12 м. Определить период колебания частиц волны, скорость распространения и длину волны.
Задача №3
Голосовые связки певца, поющего тенором (высоким мужским голосом), колеблются с частотой от 130 до 520 Гц. Определите максимальную и минимальную длину излучаемой звуковой волны в воздухе. Скорость звука в воздухе 330 м/с.
Ответ:
Объяснение:
Дано:
λ₀ = 700 нм
n = 1,33 — коэффициент преломления воды
_________________________
λ — ?
Заметим правило:
«При переходе света из одной среды в другую изменяется скорость распространения света V и длинна волны λ, частота волны v не изменяется».
Также учтем, что коэффициент преломления равен:
n = c / V, где c=3·10⁸ м/с — скорость света.
Тогда запишем уравнения:
c = λ₀·ν (1)
V = λ·ν (2)
Разделим уравнение (1) на уравнение (2)
c / V = λ₀·ν / (λ·ν)
n = λ₀ / λ
Длина волны в воде:
λ = λ₀ / n = 700 / 1,33 ≈ 530 нм