سوال ۱۷ — سؤال ۱۷ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — مرداد ۱۴۰۵

الف) $5\ \mathrm{Hz}$ — ب) محیط (۲)

الف) $5\ \mathrm{Hz}$. بسامد موج را چشمهٔ موج تعیین می‌کند. وقتی موج از یک محیط وارد محیط دیگر می‌شود، تندی و طول موج آن تغییر می‌کند، اما بسامدش ثابت می‌ماند؛ پس بسامد موج عبوری هم $5\ \mathrm{Hz}$ است.

ب) محیط (۲). در شکل می‌بینیم که پرتو موج پس از ورود به محیط (۲) به خط عمود نزدیک شده است؛ یعنی $\theta_2 < \theta_1$. طبق قانون شکست:

چون $\theta_2 < \theta_1$ است، $\sin\theta_2 < \sin\theta_1$ و در نتیجه $v_2 < v_1$. پس تندی موج در محیط (۲) کمتر است.

این نتیجه را از فاصلهٔ جبهه‌ها هم می‌توان دید: فاصلهٔ دو جبههٔ پشت‌سرهم برابر طول موج است و جبهه‌ها در محیط (۲) به هم نزدیک‌ترند ($\lambda_2 < \lambda_1$). چون بسامد در دو محیط یکی است، از $v = \lambda f$ نتیجه می‌گیریم $v_2 < v_1$.