Prizma savija svjetlost: kut otklona

1 · Predviđanje

Svjetlost koja ulazi u staklenu prizmu savija se (prelama) na svakoj plohi, izlazeći otklonjena od izvornog smjera. Mijenja li promjena kuta upadanja na prvoj plohi uvijek ukupni otklon istim smjerom?

• Otklon uvijek raste kako kut upadanja raste.
• Ne — otklon zapravo ima minimum na nekom određenom kutu upadanja, a ne jednostavan rastući ili padajući trend.
• Otklon uvijek opada kako kut upadanja raste.

2 · Postava

1. Otvori postav white-light-prism i pritisni Resetiraj. Ova prizma krunskog stakla ima vršni kut A = 60°, indeks n = 1.5.
2. Omogući očitanje ukupnog otklona.
3. Postavi kut upadanja na prvoj plohi 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. Uranja li δ do minimuma negdje u sredini?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell na prvoj plohi), θ₃ = A − θ₂ (geometrija prizme), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell na drugoj plohi), zatim δ = θ₁ + θ₄ − A. Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto otklon nije jednostavna monotona funkcija kuta upadanja — geometrija prizme (savijanje na dvije plohe) stvara pravi minimum pri kutu simetričnog prolaza, istraženom izravno u pokusu min-deviation.

5 · Proširenje

1. Bijelo svjetlost sadrži mnogo valnih duljina, svaka s blago drugačijim indeksom loma (disperzija) — pa se svaka boja otklanja blago drugačije, raširujući bijelo svjetlost u vidljivi spektar. Ovaj pokus koristi jedan reprezentativni indeks; prava bijela svjetlost širi se u dugu.
2. Duga nastaje od sunčeve svjetlosti koja se prelama i interno reflektira unutar kuglastih kapljica kiše — složenija geometrija od ove prizme s ravnim plohama, ali vođena točno istim načelom refrakcije ovisne o valnoj duljini (disperzije).

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis