पातळ प्रिझम: लहान-कोन अंदाज

1 · अनुमान

लहान शिखर-कोनाचा प्रिझम ('पातळ प्रिझम') प्रकाश फक्त सौम्यपणे विचलित करतो. रुंद-शिखर प्रिझमाच्या नाटकीय किमान-विचलन वक्राच्या उलट, विचलन आपतन-कोनांच्या श्रेणीभर जवळपास स्थिर राहते का?

• रुंद-शिखर प्रिझमाप्रमाणेच विचलन आपतन-कोनासह तरीही नाटकीयपणे बदलते.
• हो — पातळ प्रिझमासाठी विचलन सुमारे δ ≈ (n−1)A, नेमक्याजवळ श्रेणीतील आपतन-कोनांभर जवळपास स्थिर.
• पातळ प्रिझम जवळपास शून्य विचलन देतो.

2 · मांडणी

1. स्मॉल-ऍपेक्स-प्रिझम प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. या पातळ प्रिझमाचा शिखर-कोन A = 30°, अपवर्तनांक n = 1.5.
2. एकूण-विचलन वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी आपतन-कोन निश्चित करा व एकूण विचलन नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी विचलन δ (y-अक्ष) विरुद्ध आपतन-कोन θ₁ (x-अक्ष) काढा. वक्र व्हाइट-लाइट-प्रिझम प्रयोगाच्यापेक्षा खूपच सपाट आहे का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), मग δ = θ₁ + θ₄ − A, A = 30°, n = 1.5 सह. तक्त्याशी तुलना करा. पातळ-प्रिझम अंदाज δ ≈ (n−1)A = 15° सुद्धा काढा व तुमची अचूक मूल्ये किती जवळ येतात ते पहा.
2. लहान शिखर-कोन एकूण विचलनाला आपतन-कोनाच्या नेमक्या मूल्यापासून का कमी संवेदनशील बनवतो ते स्पष्ट करा — पातळ-प्रिझम अंदाज δ ≈ (n−1)A कोन-अवलंबनता पूर्णपणे वगळतो, A लहान असताना वैध.

5 · विस्तार

1. पातळ प्रिझम ('ऑप्टिकल वेज') काही दुधारी चश्म्यांत व अंतरमापकांत नेमक्या यासाठी वापरले जातात की त्यांचे जवळपास-स्थिर विचलन त्यांना अंदाजयोग्य व रचण्यास सोपे बनवते. रुंद-शिखर प्रिझमाचे तीक्ष्णपणे कोन-अवलंबी विचलन साध्या दुधारी वेजसाठी वाईट निवड का ठरेल ते स्पष्ट करा.
2. इथील विचलन-श्रेणी व्हाइट-लाइट-प्रिझम प्रयोगाच्या खूप रुंद उलट्यांशी तुलना करा. मोठा शिखर-कोन विचलनाची कोन-अवलंबनता का वाढवतो, तर लहान शिखर-कोन तिचा जवळपास सफाई करतो ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका