Flinttilasi: korkeammaindeksinen prisma

1 · Ennusta

Tiheällä flinttilasilla on korkeampi taittokerroin (n ≈ 1.66) kuin tavallisella kruunulasilla (n ≈ 1.5). Poikkeaako korkeammaindeksinen prisma valoa enemmän vai vähemmän kuin matalammaindeksinen, samalla tulokulmalla ja kärjellä?

• Vähemmän poikkeamaa korkeammalla indeksillä.
• Enemmän – korkeampi indeksi taittaa valoa voimakkaammin kummallakin pinnalla, tuottaen suuremman kokonaispoikkeaman.
• Poikkeama on indeksistä riippumaton.

2 · Kokoa

1. Avaa flinttiprisma-esiasetus ja paina Nollaa. Tällä flinttilasiprismalla on kärkikulma A = 60°, indeksi n = 1.66.
2. Ota käyttöön kokonaispoikkeaman lukema.
3. Aseta tulokulma jokaiselle suoritukselle ja kirjaa kokonaispoikkeama.

3 · Kerää data

Kuvaa poikkeama δ (y-akseli) tulokulmaa θ₁ vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Vertaa kokonaisskaalaa valkoisen valon prisma -kokeen kruunulasiarvoihin.

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), sitten δ = θ₁ + θ₄ − A, käyttäen n = 1.66. Vertaa taulukkoon.
2. Vertaa poikkeamaarvojasi tässä valkoisen valon prisma -kokeen arvoihin (sama kärkikulma, matalampi indeksi). Selitä, miksi flinttilasin korkeampi indeksi tuottaa johdonmukaisesti suuremman poikkeaman samilla tulokulmilla.

5 · Laajenna

1. Kameralinssien suunnittelijat yhdistävät kruunulasi- ja flinttilasielementtejä (”akromaattinen tupletti”) kumotakseen kromaattisen aberraation – koska kaksi lasityyppiä hajottavat väriä eri tavoin. Selitä, miksi vain yhden lasityypin käyttäminen, kuinka tarkasti muotoiltuna tahansa, ei voi poistaa värireunusta yksinään.
2. Flinttilasi levittää leveämmän värialueen kuin kruunulasi samalla kärkikulmalla (enemmän hajontaa, ei vain enemmän poikkeamaa). Selitä, miksi korkeammaindeksiset lasit, kuten flintti, pyrkivät hajottamaan valoa voimakkaammin näkyvän spektrin yli.

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia