Флинтглас: призма с по-висок показател

1 · Предскажи

Плътното флинтглас има по-висок показател на пречупване (n ≈ 1.66) от обикновеното кронглас (n ≈ 1.5). Отклонява ли по-високопоказателната призма светлината повече или по-малко от по-нископоказателна, при същите ъгъл на падане и апекс?

2 · Постановка

  1. Отвори настройката флинт призма и натисни Нулирай. Тази призма от флинтглас има апесен ъгъл A = 60°, показател n = 1.66.
  2. Включи показанието за пълно отклонение.
  3. Задай ъгъла на падане за всеки опит и запиши пълното отклонение.

3 · Събери данни

Ъгъл на падане θ₁ (°)Пълно отклонение δ (°)
42.00
52.00
62.00

Чертай отклонението δ (ос y) спрямо ъгъла на падане θ₁ (ос x) за трите си опита. Сравни цялостния мащаб със стойностите за кронглас от експеримента призма с бяла светлина.

4 · Анализирай

  1. За един опит изчисли θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), после δ = θ₁ + θ₄ − A, с n = 1.66. Сравни с таблицата.
  2. Сравни стойностите си за отклонение тук с тези от експеримента призма с бяла светлина (същ апесен ъгъл, по-нисък показател). Обясни защо по-високият показател на флинтгласото произвежда последователно по-голямо отклонение при същите ъгли на падане.

5 · Надгради

  1. Проектировчиците на обективи комбинират елементи от кронглас и флинтглас („ахроматичен дублет“), за да отменят хроматичната аберация — понеже двата вида стъкло диспергират цвета различно. Обясни защо ползването само на един тип стъкло, колкото и прецизно оформено, не може само по себе си да елиминира цветното окаймяване.
  2. Флинтгласото разпръсква по-широк обхват цветове от кронгласото при същия апесен ъгъл (повече дисперсия, не само повече отклонение). Обясни защо по-високопоказателните стъкла като флинта клонят да диспергират светлината по-силно през видимия спектър.

Физиката зад този експеримент

Отклонението се мащабира с показателя

При всеки фиксиран ъгъл на падане и апесен ъгъл, по-високопоказателна призма произвежда по-голямо отклонение — и двете пречупвания по закона на Снел (влизане и излизане) изкривяват лъча по-силно за по-голямо n.

← Назад към експеримента

Оптика

138 безплатни работни листа по физика за печат