फ्लिंट ग्लास: एक उच्च-सूचकांक प्रिज्म

1 · भविष्यवाणी

घने फ्लिंट ग्लास का अपवर्तनांक सामान्य क्राउन ग्लास (n ≈ 1.5) की तुलना में अधिक होता है। क्या उच्च अपवर्तनांक प्रिज्म समान आपतन कोण और शीर्ष पर प्रकाश को lower-index प्रिज्म से अधिक या कम विचलित करता है?

2 · सेट अप

  1. flint-prism प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। इस flint-glass प्रिज्म का शीर्ष कोण A = 60°, सूचकांक n = 1.66 है।
  2. total-deviation रीडआउट सक्षम करें।
  3. प्रत्येक परीक्षण के लिए घटना कोण निर्धारित करें और कुल विचलन रिकॉर्ड करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

आपतन कोण θ₁ (°)कुल विचलन δ (°)
42.00
52.00
62.00

अपने तीन परीक्षणों के लिए आपतन कोण θ₁ (x-अक्ष) के विरुद्ध विचलन δ (y-अक्ष) प्लॉट करें। समग्र पैमाने की तुलना white-light-prism प्रयोग के crown-glass मानों से करें।

4 · विश्लेषण करें

  1. एक परीक्षण के लिए, n = 1.66 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।
  2. यहाँ अपने विचलन मानों की तुलना white-light-prism प्रयोग (समान शीर्ष कोण, निचला सूचकांक) से करें। बताएं कि फ्लिंट ग्लास का उच्च सूचकांक समान घटना कोणों पर लगातार बड़ा विचलन क्यों उत्पन्न करता है।

5 · विस्तार

  1. कैमरा लेंस डिजाइनर रंगीन विपथन को रद्द करने के लिए crown-glass और flint-glass तत्वों (एक 'अक्रोमेटिक डबलट') को जोड़ते हैं - क्योंकि दो ग्लास प्रकार अलग-अलग रंग फैलाते हैं। बताएं कि केवल एक ही प्रकार के ग्लास का उपयोग करना, चाहे वह कितना भी सटीक आकार का क्यों न हो, रंग के झाग को अपने आप खत्म नहीं कर सकता है।
  2. फ्लिंट ग्लास समान शीर्ष कोण (अधिक फैलाव, न कि केवल अधिक विचलन) के लिए क्राउन ग्लास की तुलना में रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला फैलाता है। बताएं कि क्यों उच्च अपवर्तनांक ग्लास जैसे चकमक पत्थर दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रकाश को अधिक मजबूती से फैलाते हैं।

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

सूचकांक के साथ विचलन स्केल

किसी भी निश्चित घटना कोण और शीर्ष कोण पर, उच्च अपवर्तनांक प्रिज्म अधिक विचलन उत्पन्न करता है - दोनों स्नेल-लॉ अपवर्तन (प्रवेश और निकास) बड़े n के लिए किरण को अधिक मजबूती से मोड़ते हैं।

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