Что происходит со светом, когда он попадает в более плотную среду?

Я студент первого курса бакалавриата, занимаюсь оптометрией (никогда в жизни не занимался физикой :( ). Мне задали вопрос, что происходит, когда свет входит в более плотную среду. Мне сказали, что частота света не меняется, но длина волны уменьшается. Это правда? И если да, то почему частота никогда не меняется? Как можно меньше математики было бы здорово - этот предмет в основном очень качественный, а я не эксперт по математике.

Это явление называется преломлением, не торопитесь и прочитайте статью здесь, en.wikipedia.org/wiki/Refraction и вводную книгу по оптике, такую ​​как Optics by Eugene Hecht amazon.com/Optics-4th-Eugene-Hecht/dp/0805385665 стоит проверить в вашей библиотеке
По-моему, скорость света никогда не уменьшается. Фотоны, преодолевшие границу, войдут в более плотную среду и будут волнообразно перемещаться между атомами. Никогда не теряя скорости и выходя на другую сторону со скоростью света. Из-за волнистости фотон проходит более длинный путь, который воспринимается как замедление.
@boyfarrell Преломление (изгиб луча на границе раздела) вызвано замедлением света, но не вызывает его. Замедление света имеет свои собственные причины, которые сложны и могут быть тем, что хочет знать ОП.

Ответы (3)

Частота зависит от источника. Это просто количество пиков или впадин, проходящих через точку каждую секунду.

Представьте, что вы держите один конец веревки, а другой конец привязан к стене, и вы качаете рукой вверх и вниз. Теперь количество пиков, проходящих по веревке через точку в секунду, зависит только от того, как вы двигаете рукой. Пока вы не измените частоту колебаний вашей руки, частота волны на веревке не изменится.

Это похоже на случай с электромагнитными волнами. Их частота не будет меняться в разных средах, пока не изменится источник.

Между тем длина волны уменьшается в более плотной среде (у нее высокий показатель преломления) по мере того, как она движется в ней медленно.

Вы можете модифицировать веревку, чтобы закончить аналогию, возможно, более плотный ее отрезок может здесь имитировать оптически более плотную среду.
Прекрасным примером может служить якорь на дне бассейна, прикрепленный к веревке, которую вы держите над ватерлинией.

«Мне сказали, что частота света не меняется [...] Это правда? И если да, то почему частота никогда не меняется?

Это правда. Частота – это количество циклов колебаний в секунду. Каждый цикл колебаний проходит через среду и из среды А в среду В и так далее. Вы не можете потерять или получить циклы колебаний по пути. Если бы вы могли потерять циклы, спросите себя: какие именно? Каждый второй цикл, каждый пятый цикл? Случайные циклы? Это действительно не имеет смысла! Вы также не могли получить циклы.

Длина волны действительно уменьшается, когда свет проходит в среду, в которой он распространяется медленнее. За время одного колебания волновые фронты не проходят так далеко.

Частота так же исчислима, как и длина волны. Сколько пиков E-поля проходят точку каждую секунду?
Я утверждаю, что частота исчисляема !
Извинения. Я касаюсь дислексии. Но можно сосчитать количество вершин в длину одного метра.
«Но вы можете сосчитать количество пиков в длину одного метра». Вы здесь, конечно.
Когда у вас есть только один фотон, вопрос «сколько пиков электрического поля проходит точку каждую секунду?» не имеет смысла, но у фотона все еще есть частота.

Свет больше поглощается и переизлучается в более плотной среде, поэтому для прохождения через нее требуется больше времени.

Такое использование переизлучения поглощения приводит к бесконечным семантическим недоразумениям при обсуждении реального явления электронного поглощения. На мой взгляд, предпочтительнее использовать общий термин «взаимодействие». Но это общий комментарий.