最小偏角：プリズム内の対称通過

1 · 予測

プリズムを通る光線は、内部で底辺と平行に進む対称通過の特別な入射角で最小偏角になります。頂角の大きいプリズムは最小偏角も大きいでしょうか？

• はい。大きい頂角ほど光線を全体に強く曲げ、最小偏角も大きくなります。
• 大きい頂角ほど最小偏角は小さくなります。
• 最小偏角は頂角に依存しません。

2 · 準備

1. min-deviation プリセットを開いて Reset を押します。60°/n=1.5 のプリズムは対称通過角に設定されています。
2. 偏角読み出しを有効にします。
3. 各試行で頂角を設定し（n = 1.5固定）、続いてプリズムを回転させます—入射角のスライダーをドラッグし、偏角読み出しが下がりきって再び上がり始めるまで動かします。その最小値を記録します。それがその頂角における最小偏角です。

3 · データ収集

3回の試行について δ_min（縦軸）を頂角 A（横軸）に対してプロットします。直線ですか？

4 · 分析

1. n = 1.5 を用いて δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A を計算し表と比較します。
2. 同じ頂角・屈折率では対称通過が最小偏角を与え、他の入射角はより大きな偏角になる理由を説明します。

5 · 発展

1. 式を逆に使い、頂角と測定最小偏角から n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2) で屈折率を測れます。プリズムをゆっくり回して偏角が減少しなくなる点を探す方が任意角測定より信頼できる理由を説明します。
2. 大きい頂角のプリズムは白色光を広いスペクトルに広げます。δ_min 対 A の関係から、分光器が波長分解能のため大きい頂角を選ぶ理由を説明します。

この実験の物理

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