Optik
Flintglas-Prisma (mehr Dispersion)
Dichtes Flintglas (n≈1,66) bricht stärker und streut die Farben weiter als Kronenglas.
Flintglas-Prisma (mehr Dispersion) — interaktive Optik-Simulation. Dichtes Flintglas (n≈1,66) bricht stärker und streut die Farben weiter als Kronenglas. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Dispersion in Flintglas
Dichtes Flintglas (n≈1.66) bricht stärker und streut die Farben weiter als Kronglas.
Flintglas hat einen höheren Brechungsindex n und stärkere Dispersion als Kronglas und spreizt Farben in einem kompakten Prisma stärker auf — ein Kompromiss zwischen Größe und spektraler Trennung. Diese Preset vergleicht dichtes Flintglas (n ≈ 1.66), um zu zeigen, warum Instrumentenbauer Glassorten bewusst wählen.
- Höheres n → mehr Streuung
- Dichtes Flintglas
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Dichtes Flintglas hat einen höheren Brechungsindex (n ≈ 1.66) als gewöhnliches Kronglas (n ≈ 1.5). Lenkt ein Prisma mit höherem Index das Licht bei gleichem Einfallswinkel und gleichem Scheitelpunkt mehr oder weniger ab als ein Prisma mit niedrigerem Index?
Vorhersagen zum Abwägen
- Weniger Abweichung für einen höheren Index.
- Mehr – ein höherer Index beugt das Licht an jeder Seite stärker, was zu einer größeren Gesamtabweichung führt.
- Die Abweichung wird vom Index nicht beeinflusst.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Einfallswinkel θ₁ (°)
Was Sie messen:
- Gesamtabweichung δ (°)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Flint-Prisma-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Dieses Flintglasprisma hat einen Spitzenwinkel A = 60°, einen Index n = 1.66.
- Aktivieren Sie die Anzeige der Gesamtabweichung.
- Stellen Sie den Einfallswinkel für jeden Versuch ein und notieren Sie die Gesamtabweichung.
Maßgebende Gleichung
Abweichungsskalen mit Index — δ = θ₁ + θ₄ − A
Bei jedem festen Einfallswinkel und Scheitelwinkel erzeugt ein Prisma mit höherem Index eine größere Abweichung – beide Snelliusschen Brechungen (Eintritt und Austritt) beugen den Strahl für größere n stärker.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), dann δ = θ₁ + θ₄ − A unter Verwendung von n = 1.66. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Vergleichen Sie hier Ihre Abweichungswerte mit denen des Weißlicht-Prisma-Experiments (gleicher Spitzenwinkel, niedrigerer Index). Erklären Sie, warum der höhere Index von Flintglas bei gleichen Einfallswinkeln eine durchweg größere Abweichung erzeugt.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Kameraobjektivdesigner kombinieren Kronglas- und Flintglas-Elemente (ein „achromatisches Dublett“), um chromatische Aberration auszugleichen – da die beiden Glasarten die Farbe unterschiedlich verteilen. Erklären Sie, warum die alleinige Verwendung nur einer Glasart, egal wie präzise sie geformt ist, Farbsäume nicht beseitigen kann.
- Flintglas verbreitet bei gleichem Spitzenwinkel eine größere Farbpalette als Kronglas (mehr Streuung, nicht nur mehr Abweichung). Erklären Sie, warum Gläser mit höherem Brechungsindex wie Flint dazu neigen, das Licht stärker über das sichtbare Spektrum zu streuen.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Willkommen beim Flintglas-Prisma
- Prisma auswählen
- Abspielen drücken
- Starke Dispersion
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.