Как изменяется длина волны света при переходе из среды со значением показателя преломления 2 в среду со значением

Для ответа на этот вопрос мы можем использовать закон Снеллиуса, который описывает поведение света при переходе из одной среды в другую. Закон Снеллиуса гласит, что отношение синуса угла падения ${\theta }_1$ к синусу угла преломления ${\theta }_2$ равно отношению показателей преломления двух сред:

$$\frac{\sin ({\theta }_1)}{\sin ({\theta }_2)}=\frac{n_2}{n_1}$$

Где $n_1$ и $n_2$ - показатели преломления первой и второй среды соответственно.

В данном случае, нам даны показатели преломления $n_1=1.5$ и $n_2=2$. Так как мы хотим узнать, как изменяется длина волны света, мы можем сфокусироваться на изменении угла преломления ${\theta }_2$. Чем больше значение показателя преломления, тем меньше будет угол преломления.

Поскольку свет преломляется, но не отражается, у нас есть следующие соотношения углов: угол падения ${\theta }_1$ равен углу преломления ${\theta }_2$, и оба угла измеряются относительно нормали к поверхности раздела сред.

Таким образом, из закона Снеллиуса получаем:

$$\frac{\sin ({\theta }_1)}{\sin ({\theta }_2)}=\frac{n_2}{n_1}$$

Поскольку ${\theta }_1={\theta }_2$, мы можем записать:

$$\frac{\sin ({\theta }_1)}{\sin ({\theta }_1)}=\frac{n_2}{n_1}$$

Это означает, что:

$$1=\frac{n_2}{n_1}$$

Теперь, чтобы решить задачу и определить, как изменяется длина волны, нужно сравнить показатели преломления двух сред.

Показатель преломления второй среды, $n_2$, больше показателя преломления первой среды, $n_1$, поэтому свет будет распространяться медленнее в среде с большим показателем преломления.

Так как длина волны света определяется скоростью распространения света в среде и частотой световых колебаний, а частота остаётся постоянной при переходе из одной среды в другую, то скорость света изменится.

Скорость света в вакууме всегда равна $c$, а в других средах $v=\frac{c}{n}$, где $v$ - скорость света в среде, $c$ - скорость света в вакууме, $n$ - показатель преломления среды.

Из-за увеличения значения показателя преломления при переходе из среды с $n_1$ в среду с $n_2$, скорость света в среде с $n_2$ станет меньше, чем в среде с $n_1$.

Вывод: Длина волны света уменьшается в среде со значением показателя преломления 2 по сравнению с средой со значением показателя преломления 1,5.

Правильный ответ: c. уменьшается в 3 раза.