какие из трех величин- длина волны, частота и скорость распространения волны-изменятся при переходе волны из вакуума в алмаз

При переходе волны из вакуума в алмаз изменяются все три величины: длина волны, частота и скорость распространения волны, но по-разному.

1. Частота: Частота волны остаётся постоянной при переходе из одной среды в другую. Это связано с тем, что частота определяется источником волны и не зависит от среды. То есть, если волна была с определённой частотой в вакууме, то эта частота сохранится и в алмазе. Частота остаётся неизменной, потому что при переходе в другую среду источник продолжает возбуждать колебания с тем же периодом.

2. Скорость распространения волны: Скорость волны изменяется при переходе из вакуума в алмаз. В вакууме скорость света составляет примерно $c = 3 \times 10^8 \, \text{м/с}$, а в алмазе скорость света значительно ниже. Это связано с тем, что алмаз имеет более высокую плотность и более высокий показатель преломления, чем вакуум. Скорость волны в среде можно вычислить по формуле $v = \frac{c}{n}$, где $c$ — скорость света в вакууме, а $n$ — показатель преломления среды. Для алмаза показатель преломления примерно равен 2,42, соответственно, скорость света в алмазе будет примерно $v \approx \frac{3 \times 10^8}{2,42} \approx 1,24 \times 10^8 \, \text{м/с}$.

3. Длина волны: Длина волны изменится, так как она зависит от скорости распространения волны в среде и частоты. В вакууме длина волны $\lambda_{\text{вак}}$ связана с частотой $f$ и скоростью света $c$ по формуле $\lambda_{\text{вак}} = \frac{c}{f}$. В алмазе длина волны будет меньше, поскольку скорость волны там меньше. При переходе в среду с более высокой плотностью и большим показателем преломления длина волны уменьшается по отношению к её значению в вакууме, и это изменение можно выразить через показатель преломления $n$ как $\lambda_{\text{алмаз}} = \frac{\lambda_{\text{вак}}}{n}$, где $n$ — показатель преломления алмаза. Это означает, что длина волны в алмазе будет примерно в 2,42 раза меньше, чем в вакууме.

Итак, при переходе волны из вакуума в алмаз:

• Частота остаётся неизменной.
• Скорость распространения волны уменьшается.
• Длина волны уменьшается.