Deviazione minima: passaggio simmetrico in un prisma

1 · Prevedi

Un raggio raggiunge la deviazione minima a un angolo speciale — il passaggio simmetrico, con il raggio interno parallelo alla base. Un prisma a vertice più largo ha deviazione minima maggiore?

• Sì: vertice maggiore piega di più, deviazione minima maggiore.
• Vertice maggiore dà minima minore.
• Non dipende dal vertice.

2 · Configurazione

1. Apri il preset min-deviation e premi Reset. Questo prisma 60°/n=1.5 è impostato al suo angolo di incidenza a passaggio simmetrico, che minimizza la deviazione.
2. Attiva la lettura della deviazione.
3. Imposta l'angolo al vertice per ogni prova (indice n = 1.5 fisso), poi ruota il prisma — trascina il cursore di inclinazione — finché la lettura della deviazione smette di calare e riprende a salire. Registra quel valore più piccolo: è la deviazione minima per quel vertice.

3 · Raccogli dati

Traccia δ_min contro A per le tre prove. Retta?

4 · Analizza

1. Per una prova, calcola δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A usando n = 1.5. Confronta con la tabella.
2. Spiega perché il passaggio simmetrico dà la minima deviazione possibile per vertice e indice fissati: ogni altro angolo produce PIÙ deviazione.

5 · Estendi

1. La formula della deviazione minima può essere invertita per MISURARE l'indice di rifrazione di un vetro da un angolo al vertice e una deviazione minima misurata: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). È la classica tecnica del spettrometro a prisma. Perché trovare il minimo sperimentalmente (ruotando lentamente il prisma e osservando dove la deviazione smette di calare) può essere più affidabile che misurare a un angolo di incidenza arbitrario?
2. Un vertice maggiore spande di più lo spettro. Con la relazione δ_min-A, spiega perché si sceglie un vertice grande quando serve risoluzione fine in λ.

La fisica dietro questo esperimento

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