Optika

White-light prism

Hinihimlay ng prism ang asul nang higit pa sa pula, kaya kumakalat ang puting liwanag sa spectrum (δ = θ₁ + θ₄ − A).

White-light prism — interactive na Optika simulation. Hinihimlay ng prism ang asul nang higit pa sa pula, kaya kumakalat ang puting liwanag sa spectrum (δ = θ₁ + θ₄ − A). Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Dispersion

Higit na nire-refract ng prism ang asul kaysa pula, kaya kumakalat ang white light sa spectrum (δ = θ₁ + θ₄ − A).

Gumagamit ang batas ni Snell ng wavelength-dependent na index n(λ), kaya bawat kulay ay nire-refract sa bahagyang magkaibang anggulo. Hinihiwalay ng apex ng prism ang white light sa spectrum na ang violet ang pinakalumiko. Ang angular dispersion δ ay nakadepende sa prism angle at Abbe number ng material.

Nagbabago ang n ayon sa λ
Mas nagbe-bend ang blue

Investigation brief

Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab

Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.

Pangunahing tanong

Ang liwanag na pumapasok sa glass prism ay bumebend (refract) sa bawat face, lumalabas na na-deviate mula sa orihinal nitong direksyon. Laging ba sa parehong direksyon nagbabago ang total deviation kapag binago ang incidence angle sa unang face?

Mga hulang timbangin

Laging tumataas ang deviation kapag tumaas ang incidence angle.
Hindi — may minimum ang deviation sa isang partikular na incidence angle, hindi simpleng palaki o paliit.
Laging bumababa ang deviation kapag tumaas ang incidence angle.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

Incidence angle θ₁ (°)

Ang sinusukat mo:

Total deviation δ (°)

Paano tumatakbo ang investigation

Buksan ang white-light-prism preset at pindutin ang I-reset. Ang crown-glass prism na ito ay may apex angle na A = 60°, index n = 1.5.
I-enable ang total-deviation readout.
Itakda ang incidence angle sa unang face sa bawat trial at itala ang total deviation.

Governing equation

Prism Deviation — δ = θ₁ + θ₄ − A

Ang ray na dumadaan sa prism ay nagre-refract sa parehong face. Kabinata ng dalawang bend at mismong apex angle ng prism ang total deviation: δ = θ₁ + θ₄ − A, kung saan ang θ₂ at θ₄ ay mula sa batas ni Snell sa bawat face.

Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet

Para sa isang trial, kalkulahin ang θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell sa unang face), θ₃ = A − θ₂ (prism geometry), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell sa pangalawang face), tapos ang δ = θ₁ + θ₄ − A. Ihambing sa table.
Ipaliwanag kung bakit hindi simpleng monotonic na function ng incidence angle ang deviation — ang geometry ng prism (bend sa DALAWANG face) ay bumubuo ng tunay na minimum sa anggulo ng symmetric passage, na direktang ine-explore sa min-deviation experiment.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

Maraming wavelength ang puting liwanag, bawat isa na may bahagyang magkaibang refractive index (dispersion) — kaya bahagyang magkaibang din ang deviation ng bawat kulay, kumakalat ang puting liwanag sa nakikitang spectrum. Isang representative na index ang gamit ng experiment na ito; ang tunay na puting liwanag ay kumakalat sa bahaghari.
Ang bahaghari ay nabubuo mula sa sikaw ng araw na nagre-refract at internally nagre-reflect sa loob ng sperikal na patak ng ulan — mas komplikadong geometry kaysa flat-faced prism na ito, pero pinapatakbo ng eksaktong parehong wavelength-dependent na refraction (dispersion) na prinsipyo.

AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
General High School Physics — Light & optics
NGSS High School Physics — Wave properties

Mabuhay sa White Light Prism
Piliin ang prism
Pindutin ang I-play
Kumakalat ang white light
Buksan ang Properties panel
Nagawa mo ito!

Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

Optika