Optik

Prisma air (pelangi)

Air (n≈1,33) mendispersikan cahaya jauh lebih sedikit daripada kaca — penyebaran lembut yang melukis pelangi.

Prisma air (pelangi) — simulasi Optik interaktif. Air (n≈1,33) mendispersikan cahaya jauh lebih sedikit daripada kaca — penyebaran lembut yang melukis pelangi. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.

Dispersi di air

Air (n≈1,33) dispersi jauh lebih kecil daripada kaca — sebaran lembut yang membentuk pelangi.

Indeks air yang sederhana (≈1,33) dan dispersi rendahnya menghasilkan spektrum yang lembut — fisika di balik pelangi alami, di mana tetesan air kecil bertindak sebagai prisma. Penyebaran lebih sedikit daripada kaca, tetapi cukup untuk memisahkan warna secara terlihat.

• n ≈ 1.33
• Penyebaran pelangi yang lembut

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

Air memiliki indeks bias lebih rendah (n ≈ 1,33) dibandingkan kaca. Apakah prisma berisi air membelokkan cahaya kurang dari prisma kaca yang setara?

Prediksi untuk ditimbang

• Ya — indeks air yang lebih rendah berarti lebih sedikit tekukan pada setiap permukaannya, sehingga simpangan totalnya lebih sedikit dibandingkan prisma kaca dengan sudut puncak yang sama.
• Prisma air lebih membelokkan cahaya daripada kaca.
• Deviasinya sama, apa pun indeks medianya.

Peran variabel

Apa yang Anda tetapkan:

• Sudut datang θ₁ (°)

Apa yang Anda ukur:

• Deviasi total δ (°)

Bagaimana penyelidikannya berjalan

1. Buka preset water-prism dan tekan Reset. Prisma berisi air ini mempunyai sudut puncak A = 60°, indeks n = 1.33 .
2. Aktifkan pembacaan deviasi total.
3. Tetapkan sudut datang untuk setiap percobaan dan catat simpangan totalnya.

Persamaan yang mengatur

Media dengan Indeks Rendah Menyimpang Lebih Sedikit — δ = θ₁ + θ₄ − A

Indeks bias air ( 1.33 ) lebih rendah dari kaca biasa ( 1.5 – 1.66 ), sehingga prisma air membelokkan cahaya kurang kuat pada setiap sisi — deviasi total lebih kecil δ = θ₁ + θ₄ − A untuk sudut puncak dan kejadian yang sama.

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

• Untuk satu percobaan, hitung θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), lalu δ = θ₁ + θ₄ − A, menggunakan n = 1.33 . Bandingkan dengan tabel.
• Bandingkan nilai deviasi Anda dengan eksperimen prisma cahaya putih (sudut puncak sama, indeks lebih tinggi). Jelaskan mengapa indeks air yang lebih rendah menghasilkan deviasi yang lebih kecil pada setiap sudut datang yang cocok.

Di mana hal ini muncul di luar lab

• Pelangi pada dasarnya adalah jutaan 'prisma' tetesan air berbentuk bola kecil yang membiaskan dan memantulkan sinar matahari secara internal. Jelaskan mengapa dispersi air yang relatif sederhana (dibandingkan dengan kaca) masih menghasilkan spektrum pelangi yang terlihat, meskipun agak kurang jelas.
• Sepanjang percobaan ini, flint-prism (n≈ 1.66 ), white-light-prism /crown kaca (n=1.5), dan water-prism (n=1.33) membentuk tren yang jelas: media optik yang lebih padat menyebar dan lebih banyak membelokkan cahaya. Jelaskan mengapa tren ini mengikuti fisika yang sama dengan tren sudut kritis percobaan Anda.

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

1. Selamat datang di prisma air
2. Pilih prisma
3. Tekan Putar
4. Dispersi lembut di air
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