Desviació mínima: pas simètric per un prisma

1 · Prediu

Un raig per un prisma assoleix el seu angle de desviació més petit possible en un angle d'incidència especial — el pas simètric, on el raig dins del prisma viatja paral·lel a la base. Té un prisma de vèrtex més ample una desviació mínima més gran?

• Sí: un angle de vèrtex més gran desvia el raig més en global, donant una desviació mínima més gran.
• Un angle de vèrtex més gran dóna una desviació mínima més petita.
• La desviació mínima no depèn de l'angle de vèrtex.

2 · Configura

1. Obre el predefinit «Desviació mínima» i prem Restableix. Aquest prisma de 60°/n=1.5 és posat a l'angle d'incidència de pas simètric, que minimitza la desviació.
2. Activa la lectura de desviació.
3. Defineix l'angle de vèrtex per a cada prova (índex n = 1.5 fix), i després gira el prisma — arrossega el control lliscant d'inclinació — fins que la lectura de desviació deixi de baixar i torni a pujar. Enregistra aquell valor més petit: és la desviació mínima per a aquell vèrtex.

3 · Recull dades

Representa δ_min (eix y) contra l'angle de vèrtex A (eix x) per a les tres proves. La línia és recta?

4 · Analitza

1. Per a una prova, calcula δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A amb n = 1.5. Compara-ho amb la taula.
2. Explica per què el pas simètric (el raig viatjant paral·lel a la base del prisma dins del vidre) dóna la desviació més petita possible per a un angle de vèrtex i índex donats: qualsevol altre angle d'incidència produeix MÉS desviació, no menys.

5 · Amplia

1. És la tècnica clàssica de l'espectròmetre de prisma.
2. Un prisma d'angle de vèrtex més gran obre la llum blanca en un espectre més ample. Explica, amb la teva relació δ_min-contra-A, per què els dissenyadors d'espectròmetres podrien triar un angle de vèrtex més gran quan necessiten resolució de longituds d'ona més fina.

La física al darrere d'aquest experiment

← Torna a l'experiment

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles