2019-11-13
Длина волны $\lambda$ связана со скоростью распространения света $c$ в данной среде и показателем преломления $n$ следующим образом:
$\frac{ \lambda_{1} }{ \lambda_{2} } = \frac{c_{1} }{c_{2} } = n_{1,2}$.
Из написанного равенства нетрудно заметить, что при переходе из одной среды в другую длина световых волн меняется. Так, например, если в воздухе длина волны равнялась 0,65 мк, то в воде, показатель преломления которой относительно воздуха равен 1,33, длина волны будет иметь значение
$\lambda_{2} = \frac{ \lambda_{1} }{n_{1,2} } = \frac{0,65 мк}{1,33} = 0,49 мк$.
Длина волны 0,65 мк соответствует красному свету, а 0,49 мк - голубому.
Не означает ли это, что ныряльщику, находящемуся под водой, лучи красного фонаря будут казаться голубыми?
Решение:
Ощущение того или иного цвета, возникающее в глазу наблюдателя, определяется не длиной волны, зависящей от показателя преломления среды, а частотой электромагнитных колебаний, воздействующих на окончания зрительного нерва. Частота при переходе из одной среды в другую не меняется. Действительно, из
$n_{1,2} = \frac{c_{1} }{c_{2} } = \frac{ \lambda_{1} }{ \lambda_{2} }$
следует, что
$\frac{c_{1}}{ \lambda_{1} } = \frac{c_{2} }{ \lambda_{2} }$,
то есть отношение $\frac{c}{ \lambda}$ остается постоянным. Но это отношение как раз и представляет частоту колебаний.
Поэтому свет, воспринимаемый в воздухе как красный, будет казаться таким же и в воде.