Optik

Deviasi minimum

Pada lintasan simetris, deviasi bernilai minimum — cara klasik untuk mengukur indeks bias kaca.

Deviasi minimum — simulasi Optik interaktif. Pada lintasan simetris, deviasi bernilai minimum — cara klasik untuk mengukur indeks bias kaca. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.

Deviasi minimum

Pada lintasan simetris deviasi paling kecil — cara klasik mengukur indeks kaca.

Ketika lintasan sinar melalui prisma simetris, deviasi diminimalkan dan geometri disederhanakan untuk mengukur indeks bias. Spektrometer sering menyesuaikan ke sudut ini untuk penentuan n(λ) yang akurat.

• Lintasan simetris
• Ukur indeks n

Singkat investigasi

Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab

Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.

Pertanyaan mengemudi

Sinar yang menembus prisma mencapai sudut deviasi sekecil mungkin pada satu sudut datang khusus — lintasan simetris, yaitu sinar di dalam prisma merambat sejajar dengan alasnya. Apakah prisma yang puncaknya lebih lebar mempunyai simpangan minimum yang lebih besar?

Prediksi untuk ditimbang

• Ya - sudut puncak yang lebih besar membengkokkan sinar secara keseluruhan, sehingga menghasilkan deviasi minimum yang lebih besar.
• Sudut puncak yang lebih besar memberikan deviasi minimum yang lebih kecil.
• Deviasi minimum tidak bergantung pada sudut puncak.

Peran variabel

Apa yang Anda tetapkan:

• Sudut puncak A (°)

Apa yang Anda ukur:

• Deviasi minimum δ_min (°)

Bagaimana penyelidikannya berjalan

1. Buka preset min-deviation dan tekan Reset. Prisma 60 °/n=1.5 ini diatur ke sudut datang lintasan simetris, yang meminimalkan penyimpangan.
2. Aktifkan pembacaan deviasi.
3. Tetapkan sudut puncak untuk setiap percobaan (indeks n = 1.5 tetap), lalu putar prisma — seret penggeser sudut datang — hingga pembacaan deviasi berhenti menurun dan mulai naik kembali. Catat nilai minimum tersebut: itulah deviasi minimum untuk sudut puncak tersebut.

Persamaan yang mengatur

Rumus Deviasi Minimum — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)

Pada sudut datang yang memberikan lintasan simetris (sinar sejajar alas di dalam prisma), deviasi mencapai minimum: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. Sudut khusus ini digunakan secara eksperimental untuk mengukur indeks bias prisma dengan tepat.

Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak

• Untuk satu percobaan, hitung δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A menggunakan n = 1.5. Bandingkan dengan tabel.
• Jelaskan mengapa lintasan simetris (sinar yang merambat sejajar dengan alas prisma di dalam kaca) menghasilkan deviasi sekecil mungkin untuk sudut puncak dan indeks tertentu — sudut datang lainnya menghasilkan deviasi LEBIH BANYAK, bukan lebih sedikit.

Di mana hal ini muncul di luar lab

• Rumus deviasi minimum dapat dibalik menjadi MENGUKUR indeks bias kaca dari sudut puncak dan deviasi minimum yang diukur: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). Ini adalah teknik spektrometer prisma klasik. Mengapa menemukan nilai minimum secara eksperimental (dengan memutar prisma secara perlahan dan mengamati di mana deviasi berhenti berkurang) lebih dapat diandalkan daripada mengukur pada sudut datang yang berubah-ubah?
• Prisma sudut puncak yang lebih besar menyebarkan cahaya putih ke spektrum yang lebih luas. Jelaskan, dengan menggunakan hubungan δ_min-vs-A Anda, mengapa perancang spektrometer mungkin memilih sudut puncak yang lebih besar ketika mereka membutuhkan resolusi panjang gelombang yang lebih baik.

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

1. Selamat datang di deviasi minimum
2. Pilih prisma
3. Tekan Putar
4. Lintasan simetris
5. Buka inspektur
6. Berhasil!

Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.

Buka Lab Interaktif →

Unduh lembar lab →

Hukum Pembiasan Snellius