Может ли произойти изменение длины световой волны с 500 нм на 400 нм при переходе светового луча из среды, отличной от вакуума, в вакуум?

Нет, потому что при переходе световой волны из среды, отличной от вакуума, в вакууме ее скорость увеличивается и соответственно должна увеличиться длина волны, а по условию задачи длина волны уменьшается.