Òptica

Prisma de vidre de flint (més dispersió)

El vidre dens de flint (n≈1.66) refracta més i separa més els colors que el vidre crown.

Prisma de vidre de flint (més dispersió) — simulació interactiva de Òptica. El vidre dens de flint (n≈1.66) refracta més i separa més els colors que el vidre crown. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.

Dispersió del vidre de flint

El vidre dens de flint (n≈1.66) refracta més i separa més els colors que el vidre crown.

El vidre de flint té n més alt i dispersió més forta que el crown, separant més els colors en un prisma compacte: un compromís entre mida i separació espectral. Aquest predefinit compara el flint dens (n ≈ 1.66) per il·lustrar per què els dissenyadors d'instruments trien els tipus de vidre deliberadament.

• n més alt → més separació
• Vidre de flint dens

Resum de la investigació

Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori

El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.

Pregunta conductora

El vidre dens de flint té un índex de refracció més alt (n ≈ 1.66) que el vidre crown corrent (n ≈ 1.5). Desvia un prisma d'índex més alt la llum més o menys que un de més baix, al mateix angle d'incidència i vèrtex?

Prediccions a valorar

• Menys desviació per a un índex més alt.
• Més: un índex més alt desvia la llum amb més força a cada cara, produint major desviació total.
• La desviació no queda afectada per l'índex.

Rols de les variables

El que tu defines:

• Angle d'incidència θ₁ (°)

El que tu mesures:

• Desviació total δ (°)

Com funciona la investigació

1. Obre el predefinit «Vidre de flint» i prem Restableix. Aquest prisma de vidre de flint té angle de vèrtex A = 60°, índex n = 1.66.
2. Activa la lectura de desviació total.
3. Defineix l'angle d'incidència per a cada prova i enregistra la desviació total.

Equació governant

La desviació escala amb l'índex — δ = θ₁ + θ₄ − A

En qualsevol angle d'incidència i vèrtex fixos, un prisma d'índex més alt produeix major desviació: totes dues refraccions de Snell (entrada i sortida) desvien el raig amb més força per a n més gran.

El que el full imprimible demana treballar a l'alumne

• Per a una prova, calcula θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), i després δ = θ₁ + θ₄ − A, amb n = 1.66. Compara-ho amb la taula.
• Compara els teus valors de desviació aquí amb els de l'experiment «Un prisma desvia la llum» (mateix angle de vèrtex, índex més baix). Explica per què l'índex més alt del flint produeix desviació consistentment més gran als mateixos angles d'incidència.

On apareix això més enllà del laboratori

• Els dissenyadors de lents de càmera combinen elements de vidre crown i de flint (un «doblet acromàtic») per cancel·lar l'aberració cromàtica, perquè els dos tipus de vidre dispersen el color diferent. Explica per què fer servir només un tipus de vidre, per ben format que estigui, no pot eliminar per si sol les franges de color.
• El vidre de flint obre un interval de colors més ample que el crown per al mateix angle de vèrtex (més dispersió, no només més desviació). Explica per què els vidres d'índex més alt com el flint tendeixen a dispersar la llum amb més força a l'espectre visible.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Benvingut al Prisma de flint
2. Selecciona el prisma
3. Prem Reprodueix
4. Dispersió forta
5. Obre el panell de Propietats
6. Ho has aconseguit!

Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.

Obre el laboratori interactiu →

Descarrega el full de treball →

Llei de Snell de la refracció