Vodena prizma: blaža disperzija od stakla

1 · Predviđanje

Voda ima niži indeks loma (n ≈ 1.33) od stakla. Otklanja li vodom ispunjena prizma svjetlost manje od ekvivalentne staklene prizme?

• Da — niži indeks vode znači manje savijanje na svakoj plohi, pa manje ukupnog otklona od staklene prizme istog vršnog kuta.
• Vodena prizma otklanja svjetlost više od stakla.
• Otklon je isti bez obzira na indeks sredstva.

2 · Postava

1. Otvori postav water-prism i pritisni Resetiraj. Ova vodom ispunjena prizma ima vršni kut A = 60°, indeks n = 1.33.
2. Omogući očitanje ukupnog otklona.
3. Postavi kut upadanja za svaki pokušaj i zabilježi ukupni otklon.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj otklon δ (y-os) naspram kuta upadanja θ₁ (x-os) za svoja tri pokušaja. Usporedi ljestvicu s pokusom white-light-prism (krunsko staklo).

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 = 1.33. Usporedi s tablicom.
2. Usporedi svoje vrijednosti otklona s onima pokusa white-light-prism (isti vršni kut, viši indeks). Objasni zašto niži indeks vode proizvodi manji otklon pri svakom odgovarajućem kutu upadanja.

5 · Proširenje

1. Duga je u biti milijuni sitnih kuglastih kapljica vode kao „prizmi“ koje prelamaju i interno reflektiraju sunčevu svjetlost. Objasni zašto relativno skromna disperzija vode (u usporedbi sa staklom) ipak daje vidljiv, makar manje živ spektar u dugi.
2. Kroz ovaj pokus, flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/krunsko staklo (n=1.5) i water-prism (n=1.33) čine jasan trend: gušća optička sredstva jače dispergiraju i otklanjaju svjetlost. Objasni zašto ovaj trend slijedi istu fiziku kao trend graničnog kuta pokusa tir.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis