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.
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.
«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.
Свет больше поглощается и переизлучается в более плотной среде, поэтому для прохождения через нее требуется больше времени.
бойфаррелл
Билл Алсепт
Адам Чалкрафт