اپتیک
منشور شیشهٔ فلینت (پاشندگی بیشتر)
شیشهٔ فلینت چگال (n≈1.66) بیشتر میشکند و رنگها را از کراون پهنتر میگسترد.
منشور شیشهٔ فلینت (پاشندگی بیشتر) — شبیهسازی تعاملی اپتیک. شیشهٔ فلینت چگال (n≈1.66) بیشتر میشکند و رنگها را از کراون پهنتر میگسترد. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
پاشندگی شیشهٔ فلینت
شیشهٔ فلینت چگال (n≈1.66) بیشتر میشکند و رنگها را از کراون پهنتر میگسترد.
شیشهٔ فلینت n بالاتر و پراکندگی قویتری از کراون دارد و رنگها را در منشوری فشردهتر بیشتر میگسترد — موازنهٔ اندازه و جداسازی طیفی. این پیشتنظیم فلینت چگال (n ≈ 1.66) را برای نشاندادن چرایی انتخاب سنجیدهٔ جنس شیشه توسط طراحان ابزار مقایسه میکند.
- n بالاتر → پاشندگی بیشتر
- شیشهٔ فلینت چگال
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامهریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیشبینیهای رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسشهای گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید میمانند.
پرسش محوری
شیشهٔ فلینت چگال ضریب شکست بالاتری (n ≈ 1.66) از شیشهٔ کراون معمولی (n ≈ 1.5) دارد. آیا منشور ضریببالاتر، در همان زاویهٔ تابش و رأس، نور را بیشتر یا کمتر منحرف میکند؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- برای ضریب بالاتر، انحراف کمتر.
- بیشتر — ضریب بالاتر در هر وجه نور را محکمتر میشکند و انحراف کل بزرگتری میسازد.
- انحراف از ضریب اثر نمیگیرد.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- زاویهٔ تابش θ₁ (°)
آنچه اندازه میگیرید:
- انحراف کل δ (°)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیمی flint-prism را باز کنید و Reset را بفشارید. این منشور شیشهٔ فلینت دارای زاویهٔ رأس A = 60° و ضریب n = 1.66 است.
- قرائت انحراف کل را فعال کنید.
- زاویهٔ تابش را برای هر آزمایش تنظیم کنید و انحراف کل را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
انحراف با ضریب مقیاس میشود — δ = θ₁ + θ₄ − A
در هر زاویهٔ تابش و رأس ثابت، منشور ضریببالاتر انحراف بزرگتری میدهد — هر دو شکست قانون اسنل (ورود و خروج) پرتو را برای n بزرگتر محکمتر میشکنند.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، θ₂ = asin(sin θ₁/n)، سپس θ₃ = A − θ₂، سپس θ₄ = asin(n·sin θ₃)، سپس δ = θ₁ + θ₄ − A را با n = 1.66 حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- مقدارهای انحرافتان را اینجا با آزمایش منشور نور سفید مقایسه کنید (همان زاویهٔ رأس، ضریب کمتر). توضیح دهید چرا ضریب بالاتر شیشهٔ فلینت در همان زاویههای تابش، همیشه انحراف بزرگتری میدهد.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- طراحان عدسی دوربین عناصر کراون و فلینت را ترکیب میکنند («دوتایی بیرنگ») تا ابیراهی رنگی را خنثی کنند — چون دو جنس شیشه رنگ را متفاوت میپراکند. توضیح دهید چرا بهکارگیری فقط یک جنس شیشه، هر چقدر هم دقیق تراشیده شود، نمیتواند بهتنهایی حاشیههای رنگی را از میان بردارد.
- فلینت برای همان زاویهٔ رأس، دامنهٔ رنگی پهنتری از کراون میگسترد (پراکندگی بیشتر، نه فقط انحراف بیشتر). توضیح دهید چرا شیشههای ضریببالاتر مثل فلینت تمایل دارند نور را در سراسر طیف مرئی قویتر بپراکنند.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- به منشور فلینت خوش آمدید
- انتخاب منشور
- Play را بفشارید
- پراکندگی قوی
- پنل ویژگیها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیهسازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازهگیریهای زنده و آموزش هدایتشده کاوش کنید.