زجاج الصوان: منشور أعلى معاملًا

1 · توقّع

لزجاج الصوان الكثيف معامل انكسار أعلى (n ≈ 1.66) من زجاج التاج العادي (n ≈ 1.5). هل يحرف المنشور الأعلى معاملًا الضوء أكثر أم أقل من الأدنى، عند زاوية الورود والرأس نفسيهما؟

• انحراف أقل للمعامل الأعلى.
• أكثر — معامل أعلى يحني الضوء أقوى عند كل وجه، فينتج انحرافًا كليًا أكبر.
• لا يتأثر الانحراف بالمعامل.

2 · التجهيز

1. افتح مسبق منشور الفلينت واضغط إعادة الضبط. منشور زجاج الفلينت هذا زاوية رأسه A = 60° ومعامله n = 1.66.
2. فعّل قراءة الانحراف الكلي.
3. اضبط زاوية الورود لكل تجربة وسجل الانحراف الكلي.

3 · اجمع البيانات

ارسم الانحراف δ (المحور y) مقابل زاوية الورود θ₁ (المحور x) لتجاربك الثلاث. قارن المقياس الكلي بقيم زجاج التاج في تجربة المنشور.

4 · حلّل

1. لمحاولة واحدة، احسب θ₂ = asin(sin θ₁/n)، ثم θ₃ = A − θ₂، ثم θ₄ = asin(n·sin θ₃)، ثم δ = θ₁ + θ₄ − A، باستخدام n = 1.66. قارن بالجدول.
2. قارن قيم الانحراف هنا بتجربة المنشور (زاوية الرأس نفسها، معامل أدنى). اشرح لماذا ينتج معامل الصوان الأعلى انحرافًا أكبر بانتظام عند زوايا الورود نفسها.

5 · وسّع

1. يجمع مصممو عدسات الكاميرا عنصرين من زجاج التاج والصوان («زوج لا لوني») لإلغاء الزيغ اللوني — إذ يشتبك النوعان في تشتيت اللون بشكل مختلف. اشرح لماذا لا يستطيع استخدام نوع زجاج واحد، مهما تشكّل بدقة، إزالة الحواف الملونة وحده.
2. يبسط زجاج الصوان مدى ألوان أعرض من التاج عند زاوية الرأس نفسها (تشتت أكثر، لا مجرد انحراف أكثر). اشرح لماذا تميل الزجاجات العالية المعامل كالصوان إلى تشتيت الضوء أقوى عبر الطيف المرئي.

الفيزياء خلف هذه التجربة

← عودة إلى التجربة