Формулы по физике 11 класс: дисперсия света

Дисперсия света — это зависимость показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света. В школьном курсе тема преимущественно описательная, однако для решения задач используются формулы связи скорости, длины волны, частоты и показателя преломления света.

Формулы: дисперсия света

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Показатель преломления вещества	n = c/v	n — абсолютный показатель преломления вещества c — скорость света в вакууме (3·10^{8} м/с), м/с v — скорость распространения света в веществе, м/с
Связь длины волны, частоты и скорости света в веществе	λ = v/ν v = λ·ν ν = v/λ	λ — длина световой волны в веществе, м v — скорость распространения света в веществе, м/с ν — частота световой волны, Гц
Зависимость длины волны в веществе от показателя преломления	λ = λ₀/n	λ — длина световой волны в веществе, м λ₀ — длина этой же световой волны в вакууме, м n — абсолютный показатель преломления вещества
Закон преломления света	n₁·sin α = n₂·sin β n₂₁ = sin α/sin β	n₁ — абсолютный показатель преломления первой среды n₂ — абсолютный показатель преломления второй среды α — угол падения света, рад β — угол преломления света, рад n₂₁ — относительный показатель преломления второй среды относительно первой

Когда какую формулу применять

Для определения показателя преломления вещества по скорости света используй формулу n = c/v.
Для вычисления длины волны в веществе используй λ = v/ν. Частота света при переходе из одной среды в другую не изменяется.
Для определения длины волны в веществе по длине волны в вакууме и показателю преломления используй λ = λ₀/n.
Для решения задач на преломление света используй закон преломления. Углы отсчитываются от перпендикуляра к границе раздела сред.
При дисперсии показатель преломления зависит от длины волны: обычно фиолетовый свет преломляется сильнее красного. Не путай изменение длины волны при переходе в другую среду с изменением частоты.

Пример решения задачи

Скорость света в некотором прозрачном веществе равна 2·10⁸ м/с. Скорость света в вакууме равна 3·10⁸ м/с. Определите показатель преломления вещества.

Дано:

c = 3·10⁸ м/с

v = 2·10⁸ м/с

n — ?

Решение:

Показатель преломления вещества определяется отношением скорости света в вакууме к скорости света в веществе:

n = c/v

Подставим значения:

n = (3·10⁸)/(2·10⁸) = 1,5

Ответ: 1,5.