Prizmė lenkia šviesą: nuokrypio kampas

1 · Spėk

Šviesa, įeinanti į stiklo prizmę, linksta (lūžta) prie kiekvieno veido, išeidama nukrypsta nuo originalios krypties. Ar pirmojo veido kritimo kampo keitimas visada keičia bendrąjį nuokrypį ta pačia kryptimi?

• Nuokrypis visada didėja kritimo kampui didėjant.
• Ne — nuokrypis iš tikrųjų turi minimumą ties tam tikru kritimo kampu, o ne paprastą didėjimo ar mažėjimo tendenciją.
• Nuokrypis visada mažėja kritimo kampui didėjant.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Prizmė lenkia šviesą“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Ši krono stiklo prizmė turi smailumo kampą A = 60°, rodiklį n = 1.5.
2. Įjunk bendrojo nuokrypio rodmuo.
3. Nustatyk pirmojo veido kritimo kampą kiekvienam bandymui ir užsirašyk bendrąjį nuokrypį.

3 · Rink duomenis

Braišyk nuokrypį δ (y ašis) prieš kritimo kampą θ₁ (x ašis) savo trims bandymams. Ar δ nusileidžia iki minimumo kur nors viduryje?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snellis pirmajame veide), θ₃ = A − θ₂ (prizmės geometrija), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snellis antrajame veide), tada δ = θ₁ + θ₄ − A. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl nuokrypis nėra paprasta monotoninė kritimo kampo funkcija — prizmės geometrija (lenkimas ties DVIEJUOSE veiduose) sukuria tikrą minimumą simetriško ėjimo kampe, tiesiogiai tyrinėjamą „Mažiausiasis nuokrypis“ eksperimente.

5 · Išplėsk

1. Balta šviesa turi daug bangų ilgių, kiekvienas su truputį kitu laužymo rodikliu (dispersija) — tad kiekviena spalva nukrypsta truputį kitu kiekiu, sklaidydama baltą šviesą į matomą spektrą. Šis eksperimentas naudoja vieną atstovaujamąjį rodiklį; reali balta šviesa skleidžiasi į vaivorykštę.
2. Vaivorykštė formuojasi saulės šviesai lūžstant ir vidiniu atspindžiu atsispindint sferiniuose lietaus lašeliuose — sudėtingesnė geometrija nei ši plokščiaveidė prizmė, bet varoma tiksliai to paties nuo bangos ilgio priklausančio laužimo (dispersijos) principo.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai