Optika

Prizma flintnog stakla (više disperzije)

Gusto flintno staklo (n≈1.66) lomi jače i širi boje više od krunskog stakla.

Prizma flintnog stakla (više disperzije) — interaktivna simulacija: Optika. Gusto flintno staklo (n≈1.66) lomi jače i širi boje više od krunskog stakla. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Disperzija flintnog stakla

Gusto flintno staklo (n≈1.66) lomi jače i širi boje više od krunskog stakla.

Flintno staklo ima viši n i jaču disperziju od krunskog, šireći boje više u kompaktnoj prizmi — kompromis između veličine i spektralne razdvojenosti. Ovaj postav uspoređuje gusto flintno (n ≈ 1.66) da pokaže zašto dizajneri instrumenata svjesno biraju vrste stakla.

• Viši n → veće širenje
• Gusto flintno staklo

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Gusto flintno staklo ima viši indeks loma (n ≈ 1.66) od običnog krunskog stakla (n ≈ 1.5). Otklanja li prizma višeg indeksa svjetlost više ili manje od one nižeg, pri istom kutu upadanja i vršnom kutu?

Predviđanja za odvagnuti

• Manji otklon za viši indeks.
• Više — viši indeks jače savija svjetlost na svakoj plohi, proizvodeći veći ukupni otklon.
• Otklon nije pogođen indeksom.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Kut upadanja θ₁ (°)

Što mjeriš:

• Ukupni otklon δ (°)

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav flint-prism i pritisni Resetiraj. Ova prizma flintnog stakla ima vršni kut A = 60°, indeks n = 1.66.
2. Omogući očitanje ukupnog otklona.
3. Postavi kut upadanja za svaki pokušaj i zabilježi ukupni otklon.

Odgovarajuća jednadžba

Otklon skalira s indeksom — δ = θ₁ + θ₄ − A

Pri bilo kojem fiksnom kutu upadanja i vršnom kutu, prizma višeg indeksa daje veći otklon — obje refrakcije po Snellovom zakonu (ulaz i izlaz) jače savijaju zraku za veći n.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), zatim δ = θ₁ + θ₄ − A, koristeći n = 1.66. Usporedi s tablicom.
• Usporedi svoje vrijednosti otklona ovdje s onima pokusa white-light-prism (isti vršni kut, niži indeks). Objasni zašto viši indeks flintnog stakla dosljedno daje veći otklon pri istim kutovima upadanja.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Dizajneri objektiva kombinuju elemente krunskog i flintnog stakla („akromatski dublet“) za poništavanje kromatske aberacije — jer dvije vrste stakla različito dispergiraju boju. Objasni zašto upotreba samo jedne vrste stakla, ma kako precizno oblikovane, ne može sama ukloniti obojene rubove.
• Flintno staklo širi raspon boja više od krunskog za isti vršni kut (više disperzije, ne samo više otklona). Objasni zašto stakla višeg indeksa poput flinta teže jače dispergirati svjetlost kroz vidljivi spektar.

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

1. Dobro došli u flintnu prizmu
2. Odaberi prizmu
3. Pritisni Pokreni
4. Jaka disperzija
5. Otvori ploču Svojstva
6. Uspjelo ti je!

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Snellov zakon loma