Flintno staklo: prizma višeg indeksa

1 · Predviđanje

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?

2 · Postava

  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.

3 · Prikupljanje podataka

Kut upadanja θ₁ (°)Ukupni otklon δ (°)
42.00
52.00
62.00

Nacrtaj otklon δ (y-os) naspram kuta upadanja θ₁ (x-os) za svoja tri pokušaja. Usporedi ukupnu ljestvicu s vrijednostima krunskog stakla pokusa white-light-prism.

4 · Analiza

  1. 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.
  2. 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.

5 · Proširenje

  1. 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.
  2. 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.

Fizika iza ovog pokusa

Otklon skalira s indeksom

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.

← Natrag na pokus

Optika

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis