Optika
Vékony (kis csúcsszögű) prizma
A vékony prizma (kis csúcsszög) csak kicsit téríti el a fényt — a vékony prizma határeset δ ≈ (n−1)·A.
Vékony (kis csúcsszögű) prizma — interaktív Optika szimuláció. A vékony prizma (kis csúcsszög) csak kicsit téríti el a fényt — a vékony prizma határeset δ ≈ (n−1)·A. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Vékony prizma
A vékony prizma (kis csúcsszög) csak kicsit téríti el a fényt — a vékony prizma határeset δ ≈ (n−1)·A.
Nagyon kis A csúcsszögnél a térés δ ≈ (n − 1)A-hoz közelít — a vékony prizma közelítése, amelyet szemüveges ék-receptekben és finom igazításokban használnak. Nagy téréshez vastagabb prizma vagy magasabb törésmutató kell.
- δ ≈ (n−1)A
- Kis csúcsszög
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A kis csúcsszögű prizma („vékony prizma”) csak gyengén téríti el a fényt. Az elterítés hozzávetőleg állandó marad-e a beesési szögek tartományán, a széles csúcsszögű prizma drámaibb minimális-elterítés görbéjével ellentétben?
Mérlegelendő jóslatok
- Az elterítés még mindig drasztikusan változik a beesési szöggel, akárcsak széles csúcsszögű prizmánál.
- Igen — vékony prizmánál az elterítés megközelítőleg δ ≈ (n−1)A, majdnem állandó marad a normálishoz közeli beesési szögek jellemző tartományán.
- A vékony prizma lényegében nulla elterítést produkál.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Beesési szög θ₁ (°)
Amit mérsz:
- Teljes eltérés δ (°)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a small-apex-prism előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Ennek a vékony prizmának csúcsszöge A = 30°, törésmutatója n = 1.5.
- Engedélyezd a teljes elterítés kijelzőt.
- Állítsd be a beesési szöget minden mérésnél, és rögzítsd a teljes elterítést.
Vezéregyenlet
Vékony prizma közelítése — δ = θ₁ + θ₄ − A
Kis A csúcsszögű prizmánál a pontos elterítési képlet δ ≈ (n−1)A-ra egyszerűsödik, majdnem függetlenül a beesési szögtől — a teljes Snella-törvényes prizmaszámítás kis szögű határesetek.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki a θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), majd δ = θ₁ + θ₄ − A A = 30°, n = 1.5 használatával. Hasonlítsd a táblázathoz. Számítsd ki a vékonyprizma-közelítést is, δ ≈ (n−1)A = 15°, és nézd, milyen közel esnek a pontos értékeid.
- Magyarázd meg, miért teszi a kisebb csúcsszög a teljes elterítést kevésbé érzékennyé a pontos beesési szögre — a δ ≈ (n−1)A vékonyprizma-közelítés teljesen elhagyja a szögfüggést, és kis A-nál érvényes.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A vékony prizmákat („optikai ékeket”) egyes korrekciós szemüvegekben és távmérőkben használják pontosan azért, mert közel állandó elterítésük kiszámíthatóvá és tervezhetővé teszi őket. Magyarázd meg, miért lenne rossz választás egy egyszerű korrekciós ékhez a széles csúcsszögű prizma élesen szögfüggő elterítése.
- Hasonlítsd össze az itteni elterítési tartományod a white-light-prism kísérlet sokkal szélesebb lengéseivel. Magyarázd meg, miért erősíti a nagyobb csúcsszög az elterítés szögfüggését, míg a kis csúcsszög szinte megszünteti.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Üdv a Kis csúcsszögű prizmánál
- Válaszd ki a prizmát
- Nyomd meg az Indítást
- Kis eltérítési szög
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.