Optika

Flintové prizma (větší disperze)

Husté flintové sklo (n≈1.66) láme více a rozprostírá barvy šířeji než korunové sklo.

Flintové prizma (větší disperze) — interaktivní simulace Optika. Husté flintové sklo (n≈1.66) láme více a rozprostírá barvy šířeji než korunové sklo. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.

Disperze flintového skla

Husté flintové sklo (n≈1.66) láme více a rozprostírá barvy šířeji než korunové sklo.

Flintové sklo má vyšší n a silnější disperzi než korunové a v kompaktním hranolu rozprostírá barvy víc — kompromis mezi velikostí a spektrálním rozdělením. Tato předvolba srovnává husté flintové sklo (n ≈ 1.66), aby ukázala, proč konstruktéři přístrojů volí typy skla záměrně.

• Vyšší n → širší rozprostření
• Husté flintové sklo

Souhrn zkoumání

Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř

Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.

Hlavní otázka

Husté flintové sklo má vyšší index lomu (n ≈ 1.66) než obyčejné korunové (n ≈ 1.5). Odchyluje hranol s vyšším indexem světlo víc, nebo míň než hranol s nižším, při stejném úhlu dopadu a vrcholu?

Predikce k zvážení

• Méně odchylky pro vyšší index.
• Víc — vyšší index láme světlo na každé stěně silněji, produkujíc větší celkovou odchylku.
• Odchylka indexem není ovlivněna.

Role proměnných

Co nastavuješ:

• Úhel dopadu θ₁ (°)

Co měříš:

• Celková odchylka δ (°)

Jak zkoumání probíhá

1. Otevři předvolbu flint-prism a stiskni Resetovat. Tento hranol z flintového skla má vrcholový úhel A = 60°, index n = 1.66.
2. Zapni odečet celkové odchylky.
3. Nastav úhel dopadu pro každý pokus a zapiš celkovou odchylku.

Řídící rovnice

Odchylka roste s indexem — δ = θ₁ + θ₄ − A

Při libovolném pevném úhlu dopadu a vrcholovém úhlu produkuje hranol s vyšším indexem větší odchylku — obě Snellovy refrakce (vstup i výstup) ohýbají paprsek silněji pro větší n.

Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat

• Pro jeden pokus spočti θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), pak δ = θ₁ + θ₄ − A s n = 1.66. Porovnej s tabulkou.
• Porovnj své hodnoty odchylky tady s experimentem white-light-prism (stejný vrcholový úhel, nižší index). Vysvětli, proč vyšší index flintového skla produkuje důsledně větší odchylku při stejných úhlech dopadu.

Kde se to objevuje mimo laboratoř

• Konstruktéři objektivů kombinují prvky z korunového a flintového skla („achromatický dublet“), aby vyrušili chromatickou aberaci — protože dva typy skla dispergují barvy různě. Vysvětli, proč použití jen jednoho typu skla, jakkoli přesně tvarovaného, nemůže samo odstranit barevné lemy.
• Flintové sklo rozprostírá širší rozsah barev než korunové při stejném vrcholovém úhlu (více disperze, ne jen víc odchylky). Vysvětli, proč skla s vyšším indexem jako flint tendují dispergovat světlo přes viditelné spektra silněji.

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

1. Vítej ve Flintovém hranolu
2. Vyber hranol
3. Stiskni Spustit
4. Silná disperze
5. Otevři panel Vlastnosti
6. Povedlo se!

Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.

Otevřít interaktivní laboratoř →

Stáhnout pracovní list →

Snellův zákon lomu