Vidre de flint: un prisma d'índex més alt
1 · Prediu
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?
- 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.
2 · Configura
- 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.
- Activa la lectura de desviació total.
- Defineix l'angle d'incidència per a cada prova i enregistra la desviació total.
3 · Recull dades
| Angle d'incidència θ₁ (°) | Desviació total δ (°) |
|---|---|
| 42.00 | |
| 52.00 | |
| 62.00 |
Representa la desviació δ (eix y) contra l'angle d'incidència θ₁ (eix x) per a les tres proves. Compara l'escala global amb els valors de vidre crown de l'experiment «Un prisma desvia la llum».
4 · Analitza
- 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.
5 · Amplia
- 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.
La física al darrere d'aquest experiment
La desviació escala amb l'índex
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.
Òptica
- Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
- El punt focal: on les imatges escapolen a l'infinit
- Una lent com a lupa
- Una lent divergent: sempre virtual, sempre reduïda
- Un mirall còncau: imatges reals com una lent convergent
- Un mirall convex: sempre una imatge virtual reduïda
- El mirall pla: un cas especial invariant
- Profunditat aparent: per què una piscina sembla menys fonda del que és
- Reflexió total interna: l'angle límit
- Un relé de dues lents: encadenar imatges
- El microscopi compost: dues lents per a gran augment
- Un ampliador fotogràfic: dues lents per a una imatge real més gran
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles