光的折射率与频率有关,具体关系如下:
折射率随波长的增加而减小(对一定的介质,是确定的)。也就是说,频率越大,折射率越小。这是因为电磁波在传播过程中,频率越高,光子的能量越大,在同一种介质中的折射率越小。
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题目:已知一束光在真空中的速度为c,在介质1中的速度为v1,介质2的折射率为n。请计算此光在介质2中的频率。
解析:
1. 光的速度v = 光速c / 折射率n,其中光速c在真空中为已知量。
2. 将此公式应用于给定的光速v1,可以得到折射率n = c / v1。
现在,假设此光在真空中的频率为f,那么根据光速的定义,可以得出光在真空中的频率v = c / 介质中的速度v。
将上述两个公式结合起来,我们可以得到:介质中的频率f = 真空中的频率f × (介质中的速度v / 光速c)。
已知光在介质1中的速度为v1,折射率为n,那么带入上述公式中,可以得到此光在介质2中的频率为:f' = f × (c / v1) / n。
答案:此光在介质2中的频率为f' = (f × c / v1) / n。
这个题目展示了如何通过折射率与频率的关系来解决实际问题。通过理解折射率和频率的定义以及它们之间的关系,我们可以更有效地解决与光在不同介质间传播相关的问题。