Kaca Flint: Prisma Indeks Tinggi
1 · Memprediksi
Kaca batu api padat memiliki indeks bias lebih tinggi (n ≈ 1,66) dibandingkan kaca mahkota biasa (n ≈ 1,5). Apakah prisma dengan indeks lebih tinggi membelokkan cahaya lebih besar atau lebih kecil daripada prisma dengan indeks lebih rendah, pada sudut datang dan puncak yang sama?
- Lebih sedikit deviasi untuk indeks yang lebih tinggi.
- Lebih banyak — indeks yang lebih tinggi membelokkan cahaya lebih kuat pada setiap sisi, menghasilkan deviasi total yang lebih besar.
- Deviasi tidak dipengaruhi oleh indeks.
2 · Pengaturan
- Buka preset flint-prism dan tekan Reset. Prisma kaca flint ini mempunyai sudut puncak A = 60°, indeks n = 1.66 .
- Aktifkan pembacaan deviasi total.
- Tetapkan sudut datang untuk setiap percobaan dan catat simpangan totalnya.
3 · Kumpulkan Data
| Sudut datang θ₁ (°) | Deviasi total δ (°) |
|---|---|
| 42.00 | |
| 52.00 | |
| 62.00 |
Plot deviasi δ (sumbu y) terhadap sudut datang θ₁ (sumbu x) untuk ketiga percobaan Anda. Bandingkan skala keseluruhan dengan nilai kaca crown pada percobaan prisma-cahaya-putih.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), lalu δ = θ₁ + θ₄ − A, menggunakan n = 1.66 . Bandingkan dengan tabel.
- Bandingkan nilai deviasi Anda di sini dengan eksperimen white-light-prism (sudut puncak sama, indeks lebih rendah). Jelaskan mengapa indeks kaca batu api yang lebih tinggi menghasilkan deviasi yang lebih besar secara konsisten pada sudut datang yang sama.
5 · Perluas
- Perancang lensa kamera menggabungkan elemen kaca crown dan kaca flint (sebuah 'doublet akromatik') untuk menghilangkan aberasi kromatik — karena kedua jenis kaca tersebut menyebarkan warna secara berbeda. Jelaskan mengapa hanya menggunakan satu jenis kaca, betapapun presisi bentuknya, tidak dapat menghilangkan pinggiran warna dengan sendirinya.
- ... Jelaskan mengapa kaca dengan indeks bias lebih tinggi seperti kaca flint cenderung menyebarkan cahaya lebih kuat ke seluruh spektrum tampak.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Skala Deviasi dengan Indeks
Pada setiap sudut datang dan sudut puncak yang tetap, prisma indeks lebih tinggi menghasilkan deviasi yang lebih besar - kedua refraksi hukum Snell (masuk dan keluar) membengkokkan sinar lebih kuat untuk n yang lebih besar.
Optik
- Lensa Konvergen: Gambar Nyata Melampaui 2 f
- Titik Fokus: Tempat Gambar Melarikan Diri ke Tak Terhingga
- Lensa sebagai Kaca Pembesar
- Lensa Divergen: Selalu Virtual, Selalu Dikurangi
- Cermin Cekung: Bayangan Nyata Seperti Lensa Konvergen
- Cermin Cembung: Bayangan Maya yang Selalu Dikurangi
- Cermin Pesawat: Kasus Khusus dan Invarian
- Kedalaman yang Terlihat: Mengapa Kolam Terlihat Lebih Dangkal Dari Sebenarnya
- Refleksi Internal Total: Sudut Kritis
- Relai Dua Lensa: Menyatukan Gambar
- Mikroskop Majemuk: Dua Lensa untuk Pembesaran Tinggi
- Pembesar Fotografi: Dua Lensa untuk Gambar Nyata dan Lebih Besar
138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak