Òptica
Prisma de llum blanca
Un prisma refracta més el blau que el vermell, de manera que la llum blanca s'obre en ventall formant un espectre (δ = θ₁ + θ₄ − A).
Prisma de llum blanca — simulació interactiva de Òptica. Un prisma refracta més el blau que el vermell, de manera que la llum blanca s'obre en ventall formant un espectre (δ = θ₁ + θ₄ − A). Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Dispersió
Un prisma refracta més el blau que el vermell, de manera que la llum blanca s'obre en ventall formant un espectre (δ = θ₁ + θ₄ − A).
La llei de Snell fa servir un índex dependent de la longitud d'ona n(λ), de manera que cada color refracta un angle lleugerament diferent. El vèrtex d'un prisma separa la llum blanca en un espectre amb el violeta el més desviat. La dispersió angular δ depèn de l'angle del prisma i del nombre d'Abbe del material.
- n varia amb λ
- El blau es desvia més
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
La llum que entra en un prisma de vidre es desvia (refracta) a cada cara, sortint desviada de la seva direcció original. Canviar sempre l'angle d'incidència a la primera cara canvia la desviació total en la mateixa direcció?
Prediccions a valorar
- La desviació sempre augmenta quan l'angle d'incidència augmenta.
- No: la desviació té de fet un mínim en algun angle d'incidència específic, no una tendència simple creixent o decreixent.
- La desviació sempre disminueix quan l'angle d'incidència augmenta.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Angle d'incidència θ₁ (°)
El que tu mesures:
- Desviació total δ (°)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Un prisma desvia la llum» i prem Restableix. Aquest prisma de vidre crown té angle de vèrtex A = 60°, índex n = 1.5.
- Activa la lectura de desviació total.
- Defineix l'angle d'incidència a la primera cara per a cada prova i enregistra la desviació total.
Equació governant
Desviació del prisma — δ = θ₁ + θ₄ − A
Un raig que travessa un prisma es refracta a totes dues cares. La desviació total combina les dues desviacions i el propi angle de vèrtex del prisma: δ = θ₁ + θ₄ − A, on θ₂ i θ₄ venen de la llei de Snell a cada cara.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell a la primera cara), θ₃ = A − θ₂ (geometria del prisma), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell a la segona cara), i després δ = θ₁ + θ₄ − A. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què la desviació no és una funció monòtona simple de l'angle d'incidència: la geometria del prisma (desviant a DUES cares) crea un mínim genuí a l'angle de pas simètric, explorat directament a l'experiment «Desviació mínima».
On apareix això més enllà del laboratori
- La llum blanca conté moltes longituds d'ona, cadascuna amb un índex de refracció lleugerament diferent (dispersió): cada color es desvia una mica diferent, obrint la llum blanca en un espectre visible. Aquest experiment fa servir un únic índex representatiu; la llum blanca real s'obre en un arc de Sant Martí.
- Un arc de Sant Martí es forma per la llum solar refractada i reflectida internament dins de gotes de pluja esfèriques: una geometria més complexa que aquest prisma de cares planes, però regida exactament pel mateix principi de refracció dependent de la longitud d'ona (dispersió).
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Benvingut al Prisma de llum blanca
- Selecciona el prisma
- Prem Reprodueix
- La llum blanca s'escampa
- Obre el panell de Propietats
- 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 →
Òptica
- Lent convergent — imatge real
- Focus — raigs paral·lels
- Lupa (objecte dins de f)
- Lent divergent — imatge virtual
- Mirall còncau — imatge real
- Mirall convex — imatge virtual
- Mirall pla
- Profunditat aparent (interfície plana)
- Reflexió total interna
- Relé de dues lents
- Microscopi compost (angular)
- Ampliador de dues lents