Verander die frekwensie van lig met medium: en hoekom nie


Die frekwensie van lig word geassosieer met die aantal liggolwe wat vanaf 'n vaste punt in 'n eenheid sekonde beweeg. Lig van enige golflengte besit dus 'n sekere frekwensie wat daarmee ooreenstem.

Lig het die vermoë om sy fisiese eienskappe te verander terwyl dit deur verskillende mediums beweeg, en ondergaan sekere proses wat verandering in hul eienskappe veroorsaak. Frekwensie is ook 'n eienskap van die liggolf. Verander die frekwensie van lig met medium? Dit is een van die bekende vrae wat ons in hierdie pos gaan bespreek.

Terwyl daar gepraat word oor verandering in medium, lig prosesse soos breking en diffraksie is geriefliker om met die medium van voortplanting oor verandering te praat. In beide gevalle versprei die lig van een medium na 'n ander medium van verskillende indekse.

Verander die frekwensie van lig met medium?

Ons het geweet dat frekwensie omgekeerd verwant is aan golflengte. Wanneer wit lig op die glas of op 'n prisma geslaan word, is daar 'n verandering in die medium aangesien lig van lugmedium na prisma voortplant waarvan die indekse van mekaar verskil.

Die prisma het die vermoë om die invallende wit liggolf te breek, wat in prominente kleure van 'n ander golflengte kan versprei. Ons kan dus die verandering in die golflengte van die invallende wit lig waarneem wanneer dit die ander medium tref, en die snelheid van die invallende lig verander ook, maar die frekwensie verander nie. Die frekwensie van die invallende lig bly soos voorheen.

verander die frekwensie van lig met medium
Beeld wat beskryf Verander die frekwensie van lig

Wanneer die lig van een medium na 'n ander medium moet beweeg, moet dit óf as gevolg van breking óf as gevolg van diffraksie of interferensie afwyk. Oorweeg die voorbeeld van die breking van wit lig op die prisma. Die brekingsindeks van die prisma is effens groter as die lug; dus, buiging van die lig vind plaas, wat die breking veroorsaak. Die refraktiewe beeld wat ons verkry, is die band van kleure van verskillende golflengtes wat dispersie genoem word.

Beeldkrediete: Beeld deur Gerd Altmann van Pixabay 

Die posisie van die verspreide kleure op die spektrum is as gevolg van 'n verandering in snelheid en golflengte. Die kleur in die band wie se snelheid minder is sal die minste posisie ophoop, gevolglik is die golflengte ook minder so lyk dowwer. Dus die snelheid het ook verander met die medium. Die band van kleure saam gee die visuele spektrum; die frekwensie van die hele spektrum bly dieselfde omdat dit 'n entiteit is wat gesamentlik deur die bron besluit word.

Dus, al verander snelheid en golflengte, verander die frekwensie nie met die medium nie; dit bly konstant.

Met ander woorde, die golflengte neem af soos die snelheid proporsioneel afneem wanneer dit tussen twee verskillende mediums beweeg. As ons die verhouding van golflengte en snelheid neem, sal dit konstant wees. Die verhouding van golflengte en snelheid van lig is niks anders as frekwensie nie. Dit is duidelik dat die frekwensie nie met die medium verander nie.

Waarom bly die frekwensie van lig konstant?

Die lig het die vermoë om af te wyk wanneer dit deur 'n medium van verskillende brekingsindekse gaan. Volgens hul brekingsindekse, as digter of skaarser, word die ligspoed óf stadiger óf vinniger.

Die lig stem ooreen met 'n pakkie energie as fotone; dus word elke eienskap van lig ook met energie geassosieer. Die energie van die lig is konstant in elke medium omdat die grootte van die krag wat die ossillasie van die foton veroorsaak konstant bly. Hierdie ossillasie hou verband met die amplitude van die lig, wat een van die frekwensie-entiteite is. Daarom bly die frekwensie van die lig ook konstant.

Beeldkrediete: Beeld deur Gerd Altmann van Pixabay 

Die konstante frekwensie van die lig kan wiskundig beskryf word deur die uitdrukking,

E = hν

Waar E die energie van die lig is, h is Plank se konstante en ν is die frekwensie van die lig.

Aangesien die energie van die lig konstant genoem word en daar nog 'n konstante faktor is; dus is die frekwensie ook konstant.

Die lig word gekwantiseer; dit beteken dat dit nie die energie kan verloor of verkry wat die konstante frekwensie in elke medium gee nie.

Algemene vrae

Verander die frekwensie van die klank met die medium?

Frekwensie is die term wat nooit in enige medium verander nie, aangesien dit met energie ooreenstem.

Wanneer die klankgolf van 'n digter medium na 'n skaarser medium beweeg, kan ons 'n afname in die golflengte waarneem; dus kan hoorbaarheid verander, maar frekwensie hang slegs af van die bron van die klank, nie van die medium nie; dus bly dit konstant.

Is frekwensie onafhanklik van die voortplantingsmedium?

Ja, natuurlik, frekwensie is altyd onafhanklik van die medium van voortplanting; dit beteken dat frekwensie nie deur die eienskappe van die medium beïnvloed word nie.

Die frekwensie is geheel en al 'n bronafhanklike entiteit. As die bron self verander, sal die frekwensie verander word. Dit bly altyd onafhanklik van die voortplantingsmedium.

Die verband tussen die snelheid en golflengte kan uitgedruk word deur die spoed van lig in die vakuum in ag te neem.

Die bogenoemde stelling beteken dat as die golflengte van lig meer is, die frekwensie daarvan minder sal wees. Wiskundig kan die vergelyking vir frekwensie- en golflengte-afhanklikheid geskryf word as,

nu=c/λ ; waar ν die frekwensie is, λ die golflengte is en c die snelheid van lig is.

Watter ligfaktore word deur die verandering in die medium beïnvloed?

Twee faktore beïnvloed die verandering in die medium tydens voortplanting; hulle is

  • Golflengte – die golflengte van die invallende lig kan toeneem of afneem, afhangende van die indekse van die medium.
  • Snelheid – die spoed van lig verlangsaming terwyl dit van digter na skaarser medium voortplant.

Hoe verander die snelheid en golflengte van lig met die medium?

Die snelheid is omgekeerd verwant aan die brekingsindeks van die medium, en golflengte is eweredig aan die snelheid.

As die brekingsindeks van die medium toeneem, neem die snelheid van lig af; dit lei tot die afname van die golflengte van die lig. Die toename in die brekingsindeks verwys na 'n digter medium; dus in die digter medium is die snelheid minder en proporsioneel die golflengte. Die snelheid van die lig is egter meer in skaarser medium en dus groter die golflengte.

Wat word bedoel met lig word gekwantiseer?

In kwantummeganika verwys kwanta na energiepakkies of fotone.

Gekwantiseerde lig beteken die lig dra die pakkies energie na gelang van die frekwensie van die bron, en die vier stelle kwantumgetalle kenmerk dit. Dit bestaan ​​ook in die diskrete toestand en bly dus oral konstant.

Keerthi Murthi

Ek is Keerthi K Murthy, ek het nagraadse studie in Fisika voltooi, met die spesialisasie in die veld van vastestoffisika. Ek beskou fisika nog altyd as 'n fundamentele vak wat aan ons daaglikse lewe gekoppel is. As 'n wetenskapstudent geniet ek dit om nuwe dinge in fisika te verken. As skrywer is my doel om die lesers op die vereenvoudigde wyse deur my artikels te bereik. Bereik my – keerthikmurthy24@gmail.com

Onlangse plasings