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?
- По-малко отклонение за по-висок показател.
- Повече — по-висок показател изкривява светлината по-силно на всяка стена, произвеждайки по-голямо пълно отклонение.
- Отклонението не е засегнато от показателя.
2 · Постановка
- Отвори настройката флинт призма и натисни Нулирай. Тази призма от флинтглас има апесен ъгъл A = 60°, показател n = 1.66.
- Включи показанието за пълно отклонение.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
Оптика
- Събираща леща: действителни изображения отвъд 2f
- Фокусът: къде изображенията бягат в безкрайност
- Леща като лупа
- Разсейваща леща: винаги мнимо, винаги умалено
- Вдлъбнато огледало: действителни изображения като събираща леща
- Изпъкнало огледало: винаги умалено мнимо изображение
- Плоското огледало: специален, инвариантен случай
- Видима дълбочина: защо басейн изглежда по-плитък, отколкото е
- Пълно вътрешно отражение: критичният ъгъл
- Релей с две лещи: верижно свързване на изображения
- Сложният микроскоп: две лещи за високо увеличение
- Фотографски уголемител: две лещи за действително, по-голямо изображение