किमान विचलन: प्रिझमातून सममित जाणे

1 · अनुमान

प्रिझमातून जाणाऱ्या किरणाला एका विशेष आपतन-कोनावर — सममित जाणे, जिथे प्रिझमाभितरील किरण पायाला समांतर जातो — सर्वांत लहान शक्य विचलन-कोन मिळतो. रुंद-शिखर प्रिझमाचे किमान विचलन मोठे असते का?

• हो — मोठा शिखर-कोन किरणाला एकूण जास्त वाकवते, मोठे किमान विचलन देतो.
• मोठा शिखर-कोन लहान किमान विचलन देतो.
• किमान विचलन शिखर-कोनावर अवलंबूण नाही.

2 · मांडणी

1. मिन-डिव्हिएशन प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हा 60°/n=1.5 प्रिझम त्याच्या सममित-जाण्याच्या आपतन-कोनावर सेट केला आहे, जो विचलन कमी करतो.
2. विचलन-वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी शिखर-कोन निश्चित करा (अपवर्तनांक n = 1.5 धरून), मग प्रिझम फिरवा — टिल्ट स्लायडर ओढा — जोपर्यंत विचलन-वाचन घसरणे थांबून वाढू लागत नाही. ते सर्वांत लहान मूल्य नोंदवा: ते त्या शिखराचे किमान विचलन आहे.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी δ_min (y-अक्ष) विरुद्ध शिखर-कोन A (x-अक्ष) काढा. रेषा सरळ आहे का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी n = 1.5 सह δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
2. सममित जाणे (काचेभितर किरण प्रिझमाच्या पायाला समांतर जाणे) दिलेल्या शिखर-कोन व अपवर्तनांकासाठी सर्वांत लहान शक्य विचलन का देते ते स्पष्ट करा — दुसरा कोणताही आपतन-कोन जास्त विचलन देतो, कमी नाही.

5 · विस्तार

1. किमान-विचलन सूत्र उलटून काचेचा अपवर्तनांक मोजता येतो — शिखर-कोन व मोजलेल्या किमान विचलनातून: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). ही अभिजात प्रिझम-स्पेक्ट्रोमीटर तंत्रे. प्रिझम हळूहळू फिरवून विचलन घसरणे कुठे थांबते ते पाहून किमान प्रायोगिकरित्या शोधणे, कोणत्याही आपतन-कोनावर मोजण्यापेक्षा जास्त विश्वासार्ह का ठरू शकते?
2. मोठ्या शिखर-कोनाचा प्रिझम पांढऱ्या प्रकाशाचा जास्त रुंद वर्णपटात पसरवतो. तुमचे δ_min-विरुद्ध-A नाते वापरून, बारीक तरंगलांबी-विभेदन हवे असताना स्पेक्ट्रोमीटर-रचणारे मोठा शिखर-कोन का निवडतील ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका