Minimum Deviation: Symmetric Passage sa Prism
1 · Humula
Ang ray sa prism ay nakakamit ang pinakamaliit na posibleng deviation angle sa isang espesyal na incidence angle — symmetric passage, kung saan parallel sa base ang ray sa loob ng prism. Mas malaki ba ang minimum deviation ng mas malapad na apex prism?
- Oo — mas malaking apex angle ay pangkalahatang mas malakas mag-bend ng ray, na nagbibigay ng mas malaking minimum deviation.
- Mas maliit na minimum deviation ang mas malaking apex angle.
- Hindi nakadepende sa apex angle ang minimum deviation.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang min-deviation preset at pindutin ang I-reset. Ang prism na 60°/n=1.5 na ito ay naka-set sa symmetric-passage incidence angle, na nagmi-minimize ng deviation.
- I-enable ang deviation readout.
- Itakda ang apex angle sa bawat trial (index n = 1.5 nakapirmi), tapos i-rotate ang prism — i-drag ang tilt slider — hanggang huminto ang pagbaba ng deviation reading at muling tumaas. Itala ang pinakamaliit na value: iyan ang minimum deviation para sa apex na iyon.
3 · Mangulekta ng Data
| Apex angle A (°) | Minimum deviation δ_min (°) |
|---|---|
| 40.00 | |
| 50.00 | |
| 60.00 |
I-plot ang δ_min (y-axis) laban sa apex angle A (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba ang linya?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A gamit ang n = 1.5. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit ang symmetric passage (ray na parallel sa base sa loob ng glass) ang nagbibigay ng pinakamaliit na posibleng deviation para sa takdaang apex angle at index — mas MAS MALAKI na deviation, hindi mas maliit, ang ginagawa ng ibang incidence angle.
5 · Palawakin
- Pwedeng baligtarin ang minimum-deviation formula para MASUKAT ang refractive index ng glass mula sa apex angle at sukat na minimum deviation: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). Ito ang klasikong prism-spectrometer technique. Bakit maaaring mas maaasahan ang eksperimentong paghanap ng minimum (dahan-dahang pag-rotate ng prism at pag-abang kung saan humihinto ang pagbaba ng deviation) kaysa pagsukat sa arbitraryong incidence angle?
- Mas malapad na spectrum ang ginagawa ng mas malaking apex angle prism mula sa puting liwanag. Ipaliwanag, gamit ang δ_min-laban-sa-A relationship mo, kung bakit maaaring pumili ang spectrometer designer ng mas malaking apex angle kapag mas pinong wavelength resolution ang kailangan.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Minimum Deviation Formula
Sa incidence angle na nagbibigay ng symmetric passage (ray parallel sa base sa loob ng prism), minimum ang deviation: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. Ang espesyal na anggulong ito ay ginagamit nang eksperimento para tumpak na masukat ang refractive index ng prism.