Para una onda de luz de cierta frecuencia, la diferencia en longitudes de onda en alcohol (RI = 1.4) y vidrio (RI = 1.6) es 500A. ¿Cuál es la frecuencia de la ola?

1) Para encontrar la frecuencia de la onda, necesitamos encontrar su longitud de onda en el aire.
2) Hagamos uso de lo que sabemos para resolver esta pregunta.

Dada la diferencia en longitudes de onda en alcohol y vidrio es de 500 A.
Nota: ‘A’ representa angstrom, una unidad de medida de longitud de onda = 10 ^ -10 m).

Así que tratemos de averiguar las longitudes de onda de la onda de luz en ambos medios, es decir; alcohol y vidrio. Pensemos que ‘λ’ representa la longitud de onda de la onda de luz en el aire, λ1 representa la longitud de onda de la misma en alcohol, λ2 representa su longitud de onda en el vidrio, ‘r’ representa el índice de refracción del aire, ‘r1’ representa el índice de refracción del alcohol y ‘r2’ representa el índice de refracción del vidrio.

Si pensamos en todas las cosas anteriores, podemos llegar a saber que podemos usar la ley de Snell. ¿Qué se dice? Dice que la relación del índice de refracción de dos medios es inversamente proporcional a sus longitudes de onda. es decir;
λ (en medio1) / λ (en medio2) = r (de medio2) / r (de medio1)

¡Ahora apliquémoslo!
Nota: el índice de refracción del aire es uno, es decir; r = 1 y dado, r1 = 1.4 y r2 = 1.6.

λ1 / λ = r / r1
λ1 / λ = 1 / 1.4
λ1 = λ / 1.4; ———> 1
Similar,
λ2 / λ = r / r2
λ2 = λ / 1.6; ———-> 2

Sí, tenemos λ1 y λ2. Dada la diferencia entre estas dos longitudes de onda es 500 A (10 ^ -10 m), es decir;
λ1 – λ2 = 500 * 10 ^ -10
(ponga las expresiones 1 y 2 en la ecuación anterior)
(λ / 1.4) – (λ /1.6) = 500 * 10 ^ -10
(1.6λ – 1.4λ) / (1.4 * 1.6) = 500 * 10 ^ -10

resolviendo más,
0.2λ = 500 * 1.4 * 1.6 * 10 ^ -10
λ = (500 * 1.4 * 1.6 * 10 ^ -10) / 0.2
λ = 5600 A o 5600 * 10 ^ -10 m

Tenemos λ (longitud de onda de la luz en el aire), ahora vamos a encontrar la frecuencia de la onda de luz.
frecuencia (f) = velocidad de la luz (c) / longitud de onda (λ)
Nota: la velocidad de la luz en el vacío es = 3 * 10 ^ 8 m / s.
f = (3 * 10 ^ 8 m / s) / (5600 * 10 ^ -10 m)
f = (3/5600) * 10 ^ 18 Hz
f = (30000/5600) * 10 ^ 14 Hz (Espero que sepa cómo obtenemos esto)
f = 5.257 * 10 ^ 14 Hz

¡Espero que esto ayude!

Para el alcohol, ri = 1.4 = (longitud de onda en el aire) / (longitud de onda en alcohol). Por lo tanto,

Longitud de onda en alcohol = longitud de onda en aire / 1.4 ……………… (1). similar

Longitud de onda en vidrio = longitud de onda en aire / 1.6. ………………… (2)

(1) – (2) da

Longitud de onda en alcohol- longitud de onda en vidrio = 500X10 ^ -10m = longitud de onda en aire [(1 / 1.4) – (1 / 1.6)] = (c / f) (0.2 / 2.24). Por lo tanto ,

f = c (0.2 / 2.24) (1/5) (10 ^ 8) Hz. = (3) (0.2 / 2.24) (1/5) (10 ^ 16) Hz.

Deje que la longitud de onda de la onda de luz de frecuencia f sea l en el aire.

Entonces la velocidad de la onda de luz en el aire c = f × l

Deje que la longitud de onda de la onda de luz en alcohol sea l ‘, y la velocidad de la onda de luz en alcohol c’ = f × l ‘. La frecuencia de la onda de luz no cambia al pasar de un medio a otro de un índice de refracción diferente.

Deje que la longitud de onda de la onda de luz en el vidrio sea l ”, y la velocidad de la onda de luz en el vidrio c ” = f × l ”.

Sabemos que el índice de refracción de un medio con respecto al aire = (velocidad de la onda de luz en el aire / velocidad de la onda de luz en el medio). En consecuencia,

RI de alcohol = c / c ‘= f × l / f × l’ = 1.4 (dado) – (1)

RI de vidrio = c / c ” = f × l / f × l ” = 1.6 (dado) -–– (2)

De 1 y 2 obtenemos

l ‘= l / 1.4 ––––––––——————————- (3)

l ” = l / 1.6 ——————————————— (4)

Restando 4 de 3, obtenemos,

l ‘ l’ ‘= l [(1 / 1.4) – (1 / 1.6)] = l (1.6 – 1.4) /1.4font>1.6 —- (5)

Se nos da esa diferencia en las longitudes de onda en alcohol y vidrio = l ‘ l’ ‘= 500 A °. Por lo tanto,

La longitud de onda original (l) = [(l ‘- l’ ‘) × 1.4 × 1.6] / (1.6- 1.4) = 500 × 1.4 × 1.6 / 0.2 = 5600A °.

La longitud de onda de la onda original = 5600A °.

La frecuencia = (velocidad de la luz en el aire en cm / s) ÷ (longitud de onda de la onda en el aire incm) = (3 × 10 ^ 10 cm / s) ÷ 5600 × 10 ^ -8 cm = 5.357 × 10 ^ 14 Hz.

Entonces, la frecuencia de la luz = 5.357 × 10 ^ 14 Hz.

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