Optik
Sisihan minimum
Pada lintasan simetri, sisihan paling kecil -- cara klasik untuk mengukur indeks sesuatu kaca.
Sisihan minimum — simulasi Optik interaktif. Pada lintasan simetri, sisihan paling kecil -- cara klasik untuk mengukur indeks sesuatu kaca. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Sisihan minimum
Pada lintasan simetri sisihan paling kecil -- cara klasik mengukur indeks sesuatu kaca.
Apabila laluan sinar melalui prisma simetri, sisihan diminimumkan dan geometri dipermudahkan untuk mengukur indeks biasan. Spektrometer sering melaraskan ke sudut ini bagi penentuan n(λ) yang tepat.
- Lintasan simetri
- Ukur indeks n
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu sinar melalui satu prisma mencapai sudut sisihan terkecil yang mungkin pada satu sudut tuju istimewa -- lintasan simetri, tempat sinar di dalam prisma bergerak selari dengan tapaknya. Adakah prisma apeks-lebih-lebar mempunyai sisihan minimum lebih besar?
Ramalan untuk ditimbang
- Ya -- sudut apeks lebih besar membengkokkan sinar lebih banyak keseluruhan, memberi sisihan minimum lebih besar.
- Sudut apeks lebih besar memberi sisihan minimum lebih kecil.
- Sisihan minimum tidak bergantung pada sudut apeks.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Sudut apeks A (°)
Apa yang anda ukur:
- Sisihan minimum δ_min (°)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset sisihan-minimum dan tekan Set semula. Prisma 60°/n=1.5 ini ditetapkan pada sudut tuju lintasan-simetri, yang meminimumkan sisihan.
- Aktifkan bacaan sisihan.
- Tetapkan sudut apeks bagi setiap percubaan (indeks n = 1.5 tetap), kemudian putarkan prisma -- seret peluncur condong -- sehingga bacaan sisihan berhenti jatuh dan mula naik semula. Rekod nilai terkecil itu: itulah sisihan minimum bagi apeks itu.
Persamaan pengawal
Formula Sisihan Minimum — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)
Pada sudut tuju yang memberi lintasan simetri (sinar selari dengan tapak di dalam prisma), sisihan mencapai minimumnya: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. Sudut istimewa ini digunakan secara eksperimen untuk mengukur indeks biasan prisma dengan tepat.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A menggunakan n = 1.5. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa lintasan simetri (sinar bergerak selari dengan tapak prisma di dalam kaca) memberikan sisihan terkecil yang mungkin bagi sudut apeks dan indeks yang diberi -- sebarang sudut tuju lain menghasilkan sisihan LEBIH banyak, bukan kurang.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Formula sisihan-minimum boleh dibalikkan untuk MENGUKUR indeks biasan sesuatu kaca daripada satu sudut apeks dan sisihan minimum terukur: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). Inilah teknik spektrometer-prisma klasik. Mengapa pencarian minimum secara eksperimen (dengan memutar prisma perlahan-lahan dan memerhatikan tempat sisihan berhenti menurun) mungkin lebih boleh dipercayai daripada pengukuran pada sudut tuju arbitrer?
- Prisma sudut apeks lebih besar menyebarkan cahaya putih menjadi spektrum lebih lebar. Terangkan, menggunakan hubungan δ_min-lwn-A anda, mengapa pereka spektrometer mungkin memilih sudut apeks lebih besar apabila mereka memerlukan resolusi panjang gelombang lebih halus.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Selamat datang ke Sisihan Minimum
- Pilih prisma itu
- Tekan Main
- Lintasan simetri
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.