Water Prism: Mas Banayad na Dispersion kaysa Salamin
1 · Humula
Mas mababa ang refractive index ng tubig (n ≈ 1.33) kaysa salamin. Mas kaunti bang nagde-deviate ang tubig na prism ng liwanag kaysa katumbas na glass prism?
- Oo — mas mababang index ng tubig ay mas kaunting bend sa bawat face, kaya mas kaunting total deviation kaysa glass prism ng parehong apex angle.
- Mas maraming deviation ang water prism kaysa salamin.
- Pareho ang deviation anuman ang index ng medium.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang water-prism preset at pindutin ang I-reset. Ang tubig na prism na ito ay may apex angle na A = 60°, index n = 1.33.
- I-enable ang total-deviation readout.
- Itakda ang incidence angle sa bawat trial at itala ang total deviation.
3 · Mangulekta ng Data
| Incidence angle θ₁ (°) | Total deviation δ (°) |
|---|---|
| 35.00 | |
| 45.00 | |
| 55.00 |
I-plot ang deviation δ (y-axis) laban sa incidence angle θ₁ (x-axis) para sa tatlong trial. Ihambing ang sukat sa white-light-prism (crown glass) experiment.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), tapos ang δ = θ₁ + θ₄ − A, gamit ang n = 1.33. Ihambing sa table.
- Ihambing ang deviation value mo sa white-light-prism experiment (parehong apex angle, mas mataas na index). Ipaliwanag kung bakit mas maliit ang deviation ng mas mababang index ng tubig sa bawat tumutugmang incidence angle.
5 · Palawakin
- Ang bahaghari ay sa esensya milyun-milyong maliliit na sperikal na patak-ng-tubig na 'prism' na nagre-refract at internally nagre-reflect sa sikaw ng araw. Ipaliwanag kung bakit ang katamtaman lang na dispersion ng tubig (kumpara sa salamin) ay nagbubunga pa rin ng nakikitang spectrum sa bahaghari.
- Sa experiment na ito, bumubuo ang flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/crown glass (n=1.5), at water-prism (n=1.33) ng malinaw na trend: mas malakas mag-disperse at mag-deviate ang mas malalapot na optical medium. Ipaliwanag kung bakit sumusunod ang trend na ito sa parehong physics gaya ng critical-angle trend ng tir experiment.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Mas Mababang Index, Mas Kaunting Deviation
Mas mababa ang refractive index ng tubig (1.33) kaysa karaniwang salamin (1.5–1.66), kaya mas mahinang magbend ang water prism sa bawat face — mas maliit na total deviation δ = θ₁ + θ₄ − A para sa parehong apex angle at incidence.