Flintklaas: kõrgema näitajaga prisma

1 · Ennusta

Tihe flintklaas omab kõrgemat murdumisnäitajat (n ≈ 1,66) kui tavaline kroonklaas (n ≈ 1,5). Kas kõrgema näitajaga prisma hälvetab valgust rohkem või vähem kui madalama näitajaga, samal langenurgal ja tipul?

• Vähem hälvet kõrgema näitaja korral.
• Rohkem — kõrgem näitaja paindutab valgust igal tahul tugevamini, andes suurema koguhälbe.
• Hälve ei sõltu näitajast.

2 · Seadista

1. Ava flintprisma eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Sellel flintklaasprismal on tippnurk A = 60°, näitaja n = 1,66.
2. Lülita sisse koguhälbe näit.
3. Sea iga katse jaoks langenurk ja kirjuta üles koguhälve.

3 · Kogu andmeid

Joonista hälve δ (y-telg) langenurga θ₁ (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Võrdle kogu skaalat valgusprisma eksperimendi kroonklaasi väärtustega.

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), seejärel δ = θ₁ + θ₄ − A, kasutades n = 1.66. Võrdle tabeliga.
2. Võrdle oma hälbe väärtusi siin valgusprisma eksperimendi omadega (sama tippnurk, madalam näitaja). Selgita, miks flintklaasi kõrgem näitaja annab samadel langenurkadel järjepidevalt suurema hälbe.

5 · Laienda

1. Kaamera objektiivi disainerid kombineerivad kroonklaasi ja flintklaasi elemente („akromaatne dublett“), et tühistada kromaatiline aberratsioon — kuna kaks klaasisorti levitavad värve erinevalt. Selgita, miks ainult ühe klaasisordi kasutamine, mis tahes täpsusega lihvitud, ei saa värviäärset hägu iseenesest kõrvaldada.
2. Flintklaas levitab laiema värviulatuse kui kroonklaas sama tippnurga korral (rohkem dispersiooni, mitte ainult rohkem hälvet). Selgita, miks kõrgema näitajaga klaasid nagu flint kaldlevitavad valgust nähtava spektri ulatuses tugevamini.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte