Flintglas: Et prisme med højere indeks

1 · Forudsig

Tæt flintglas har et højere brydningsindeks (n ≈ 1.66) end almindeligt kronglas (n ≈ 1.5). Afbøjer et prisme med højere indeks lyset mere eller mindre end et med lavere indeks, ved samme indfaldsvinkel og spidsvinkel?

• Mindre afbøjning ved højere indeks.
• Mere — et højere indeks bøjer lyset kraftigere ved hver flade, hvilket giver større samlet afbøjning.
• Afbøjningen påvirkes ikke af indekset.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen flint-prism, og tryk på Nulstil. Dette flintglasprisme har spidsvinklen A = 60°, indeks n = 1.66.
2. Slå aflæsningen af samlet afbøjning til.
3. Indstil indfaldsvinklen for hver måling, og registrér den samlede afbøjning.

3 · Saml data

Tegn afbøjning δ (y-aksen) som funktion af indfaldsvinkel θ₁ (x-aksen) for dine tre målinger. Sammenlign den samlede skala med kronglasværdierne i white-light-prism-eksperimentet.

4 · Analysér

1. Beregn for én måling θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃) og derefter δ = θ₁ + θ₄ − A, med n = 1.66. Sammenlign med tabellen.
2. Sammenlign dine afbøjningsværdier her med white-light-prism-eksperimentets (samme spidsvinkel, lavere indeks). Forklar, hvorfor flintglas' højere indeks konsekvent giver større afbøjning ved de samme indfaldsvinkler.

5 · Udvid

1. Konstruktører af kameraobjektiver kombinerer kronglas- og flintglaselementer (en 'akromatisk dublet') for at ophæve kromatisk aberration — da de to glastyper disperserer farver forskelligt. Forklar, hvorfor brugen af kun én glastype, uanset hvor præcist formet, ikke kan eliminere farvekantfejl på egen hånd.
2. Flintglas spreder et bredere farveinterval end kronglas ved samme spidsvinkel (mere dispersion, ikke bare mere afbøjning). Forklar, hvorfor glas med højere indeks som flint har tendens til at dispersere lyset kraftigere hen over det synlige spektrum.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark