प्रिझम प्रकाश वाकवतो: विचलन-कोन

1 · अनुमान

काचेच्या प्रिझमात प्रवेश करणारा प्रकाश प्रत्येक पृष्ठभागावर वाकतो (अपवर्तित होतो), मूळ दिशेपासून विचलित होत बाहेर पडतो. पहिल्या पृष्ठभागावरील आपतन-कोन बदलल्यावर एकूण विचलन नेहमी त्याच दिशेने बदलते का?

2 · मांडणी

  1. व्हाइट-लाइट-प्रिझम प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. या क्राउन-काच प्रिझमाचा शिखर-कोन A = 60°, अपवर्तनांक n = 1.5.
  2. एकूण-विचलन वाचन सुरू करा.
  3. प्रत्येक फेरीसाठी पहिल्या पृष्ठभागावरील आपतन-कोन निश्चित करा व एकूण विचलन नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

आपतन कोन θ₁ (°)एकूण विचलन δ (°)
38.00
48.00
58.00

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी विचलन δ (y-अक्ष) विरुद्ध आपतन-कोन θ₁ (x-अक्ष) काढा. δ मध्यें कुठे तरी किमानाला खुदते का?

4 · विश्लेषण

  1. एका फेरीसाठी θ₂ = asin(sin θ₁/n) (पहिल्या पृष्ठभागावर स्नेल), θ₃ = A − θ₂ (प्रिझम भूमिती), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (दुसऱ्या पृष्ठभागावर स्नेल), मग δ = θ₁ + θ₄ − A. तक्त्याशी तुलना करा.
  2. विचलन आपतन-कोनाचे साधे एकसारखे फळन का नाही ते स्पष्ट करा — प्रिझमाची भूमिती (दोन्ही पृष्ठभागांवर वाकवणे) सममित जाण्याच्या कोनावर खरा किमान बनवते, जो मिन-डिव्हिएशन प्रयोगात थेट एक्सप्लोर केला आहे.

5 · विस्तार

  1. पांढऱ्या प्रकाशात अनेक तरंगलांब्या असतात, प्रत्येकाचा अपवर्तनांक थोडा वेगळा (वर्ण विभाजन) — म्हणून प्रत्येक रंप थोड्या वेगळ्या प्रमाणात विचलित होतो, पांढरा प्रकाश दृश्य वर्णपटात पसरतो. हा प्रयोग एकच प्रतिनिधी अपवर्तनांक वापरतो; खरा पांढरा प्रकाश इंद्रधनुष्यात पसरतो.
  2. इंद्रधनुष्य सूर्यप्रकाश गोलाकार पावसाच्या थेंबांत अपवर्तित व आंतरिक परावर्तित होऊन तयार होतो — या सपाट-पृष्ठ प्रिझमापेक्षा जास्त गुंतागुंतीची भूमिती, पण त्याच तरंगलांबी-अवलंबी अपवर्तन (वर्ण विभाजन) तत्त्वाने चालतो.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

प्रिझम विचलन

प्रिझमातून जाणारा किरण दोन्ही पृष्ठभागांवर अपवर्तित होतो. एकूण विचलन दोन्ही वळणे व प्रिझमाचा शिखर-कोन एकत्र जोडतो: δ = θ₁ + θ₄ − A, जिथे θ₂ व θ₄ प्रत्येक पृष्ठभागावर स्नेलच्या नियमातून येतात.

← प्रयोगाकडे परत

प्रकाशिकी

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका