प्रकाशिकी
जल प्रिज्म (इंद्रधनुष)
जल (n≈1.33) कांच की तुलना में बहुत कम विक्षेपित करता है — यही वह हल्का फैलाव है जो इंद्रधनुष बनाता है।
जल प्रिज्म (इंद्रधनुष) — इंटरैक्टिव प्रकाशिकी सिमुलेशन। जल (n≈1.33) कांच की तुलना में बहुत कम विक्षेपित करता है — यही वह हल्का फैलाव है जो इंद्रधनुष बनाता है। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
जल विक्षेपण
जल (n≈1.33) काँच से कम विक्षep — इंद्रधनुष का कोमल फैलाव।
पानी का मामूली अपवर्तनांक (≈1.33) और कम परिक्षेपण एक हल्का स्पेक्ट्रम बनाते हैं — प्राकृतिक इंद्रधनुषों के पीछे यही भौतिकी है, जहाँ छोटी पानी की बूँदें प्रिज्म की तरह काम करती हैं। काँच से कम फैलाव, लेकिन रंगों को दृश्य रूप से अलग करने के लिए पर्याप्त।
- n ≈ 1.33
- मंद इंद्रधनुषी फैलाव
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
पानी में कांच की तुलना में कम अपवर्तक सूचकांक (n ≈ 1.33) होता है। क्या water-filled प्रिज्म समकक्ष ग्लास प्रिज्म से कम प्रकाश विचलन करता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- हाँ - पानी के निचले सूचकांक का अर्थ है प्रत्येक चेहरे पर कम झुकना, इसलिए समान शीर्ष कोण के ग्लास प्रिज्म की तुलना में कम कुल विचलन।
- पानी का प्रिज्म कांच की तुलना में प्रकाश को अधिक विचलित करता है।
- माध्यम के सूचकांक की परवाह किए बिना विचलन समान है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- आपतन कोण θ₁ (°)
आप क्या मापते हैं:
- कुल विचलन δ (°)
जाँच कैसे चलती है
- water-prism प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। इस water-filled प्रिज्म का शीर्ष कोण A = 60°, सूचकांक n = 1.33 है।
- total-deviation रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए घटना कोण निर्धारित करें और कुल विचलन रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
लोअर-इंडेक्स मीडिया कम विचलन करता है — δ = θ₁ + θ₄ − A
पानी का अपवर्तक सूचकांक (1.33) सामान्य ग्लास (1.5 - 1.66) से कम है, इसलिए पानी का प्रिज्म प्रत्येक चेहरे पर प्रकाश को कम मजबूती से मोड़ता है - कम कुल विचलन δ = θ₁ + θ₄ - एक ही शीर्ष कोण और घटना के लिए।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, n = 1.33 का उपयोग करके θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), फिर δ = θ₁ + θ₄ − A की गणना करें। तालिका से तुलना करें।
- अपने विचलन मानों की तुलना white-light-prism प्रयोग (समान शीर्ष कोण, उच्च सूचकांक) से करें। बताएं कि पानी का निचला सूचकांक प्रत्येक मिलान वाले घटना कोण पर छोटा विचलन क्यों पैदा करता है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- एक इंद्रधनुष मूलतः लाखों छोटे गोलाकार water-droplet 'प्रिज्म' है जो सूर्य के प्रकाश को अपवर्तित और आंतरिक रूप से परावर्तित करते हैं। बताएं कि क्यों पानी का अपेक्षाकृत मामूली फैलाव (कांच की तुलना में) अभी भी इंद्रधनुष में दृश्यमान, भले ही कुछ हद तक कम ज्वलंत, स्पेक्ट्रम उत्पन्न करता है।
- इस प्रयोग में, flint-prism (n≈ 1.66 ), white-light-prism /crown ग्लास (n=1.5), और water-prism (n=1.33) एक स्पष्ट प्रवृत्ति बनाते हैं: सघन ऑप्टिकल मीडिया फैलता है और प्रकाश को अधिक विचलित करता है। बताएं कि यह प्रवृत्ति टीआईआर प्रयोग की critical-angle प्रवृत्ति के समान भौतिकी का अनुसरण क्यों करती है।
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- जल प्रिज्म में आपका स्वागत है
- प्रिज्म
- चलाएँ दबाएँ
- जल में कोमल फैलाव
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।