Zilā gaisma no gaisa nokļūst stikla prizmā. Zilās gaismas viļņa garums gaisā ir \(\lambda_1\) un stiklā \(\lambda_2\). Pieņem, ka gaismas ātrums gaisā ir \(c\)!
Izmanto fizikas formulu sarakstu un parādi, kā, izmantojot tikai dotos lielumus, var aprēķināt zilās gaismas ātrumu stiklā!
No formulu saraksta izmanto divas formulas: \(\lambda=vT\) un \(f=\frac{1}{T}\) , kur \(\lambda\) viļņa garums, \(T\) – viļņa periods, \(f\) – viļņa frekvence, \(v\) – viļņa izplatīšanās ātrums. Šajā uzdevumā pieņem, ka gaisā gaismas ātrums ir \(c\), bet stiklā \(v\), kas arī ir meklējamais lielums. Apvienojot abas formulas un izsakot frekvenci, iegūst \(f=\frac{v}{\lambda}\). Pielāgojot iegūto izteiksmi konkrētajam gadījumam, iegūst, ka zilās gaismas frekvence gaisā \(f=\frac{c}{\lambda_1}\), bet stiklā \(f=\frac{v}{\lambda_2}\).
Viļņa frekvence nav atkarīga no vides. Pielīdzinot abas izteiksmes, iegūst \(\frac{c}{\lambda_1}=\frac{v}{\lambda_2}\). Izsaka meklējamo lielumu:
\(v=\frac{c\lambda_2}{\lambda_1}\).
Atbilde: zilās gaismas ātrumu stiklā var aprēķināt pēc izteiksmes \(v=\frac{c\lambda_2}{\lambda_1}\).
Vērtēšanas kritēriji
Fizikas formulu sarakstā atrod nepieciešamās izteiksmes – 1 punkts.
Zina, ka gaismas frekvence nemainās, gaismai pārejot no vienas vides citā – 1 punkts.
Pielīdzina frekvences izteiksmes un izsaka gaismas ātrumu stiklā – 1 punkts.