Optik
Prisma cahaya-putih
Prisma membiaskan biru lebih daripada merah, jadi cahaya putih mengembang menjadi spektrum (δ = θ₁ + θ₄ − A).
Prisma cahaya-putih — simulasi Optik interaktif. Prisma membiaskan biru lebih daripada merah, jadi cahaya putih mengembang menjadi spektrum (δ = θ₁ + θ₄ − A). Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Dispersi
Prisma membiaskan biru lebih daripada merah, jadi cahaya putih mengembang menjadi spektrum (δ = θ₁ + θ₄ − A).
Hukum Snell menggunakan indeks bergantung-panjang-gelombang n(λ), jadi setiap warna terbias pada sudut sedikit berbeza. Apeks prisma memisahkan cahaya putih menjadi spektrum dengan ungu paling bengkok. Dispersi sudut δ bergantung pada sudut prisma dan nombor Abbe bahan.
- n berubah dengan λ
- Biru lebih bengkok
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
Cahaya yang memasuki satu prisma kaca membengkok (terbias) pada setiap permukaan, keluar tersisih daripada arah asalnya. Adakah perubahan sudut tuju pada permukaan pertama sentiasa mengubah jumlah sisihan ke arah yang sama?
Ramalan untuk ditimbang
- Sisihan sentiasa meningkat ketika sudut tuju meningkat.
- Tidak -- sisihan sebenarnya mempunyai minimum pada satu sudut tuju tertentu, bukan trend meningkat atau menurun ringkas.
- Sisihan sentiasa menurun ketika sudut tuju meningkat.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Sudut tuju θ₁ (°)
Apa yang anda ukur:
- Sisihan jumlah δ (°)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset prisma-cahaya-putih dan tekan Set semula. Prisma kaca-mahkota ini mempunyai sudut apeks A = 60°, indeks n = 1.5.
- Aktifkan bacaan sisihan-jumlah.
- Tetapkan sudut tuju pada permukaan pertama bagi setiap percubaan dan rekod jumlah sisihan.
Persamaan pengawal
Sisihan Prisma — δ = θ₁ + θ₄ − A
Satu sinar yang melalui satu prisma terbias pada kedua-dua permukaan. Sisihan jumlah menggabungkan kedua-dua bengkokan dan sudut apeks prisma itu sendiri: δ = θ₁ + θ₄ − A, dengan θ₂ dan θ₄ datang daripada hukum Snell pada setiap permukaan.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell pada permukaan pertama), θ₃ = A − θ₂ (geometri prisma), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell pada permukaan kedua), kemudian δ = θ₁ + θ₄ − A. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa sisihan bukan fungsi monoton ringkas bagi sudut tuju -- geometri prisma (pembengkokan pada DUA permukaan) mencipta minimum sebenar pada sudut lintasan simetri, diteroka terus dalam eksperimen sisihan-minimum.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Cahaya putih mengandungi banyak panjang gelombang, setiap satu dengan indeks biasan sedikit berbeza (dispersi) -- jadi setiap warna tersisih dengan jumlah sedikit berbeza, mengembangkan cahaya putih menjadi spektrum tampak. Eksperimen ini menggunakan satu indeks wakil tunggal; cahaya putih sebenar merebak menjadi pelangi.
- Pelangi terbentuk daripada sinaran matahari yang terbias dan terpantul dalam pada titisan hujan sfera -- geometri lebih kompleks daripada prisma muka-rata ini, tetapi didorong oleh prinsip pembiasan bergantung-panjang-gelombang (dispersi) yang tepat sama.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Selamat datang ke Prisma Cahaya Putih
- Pilih prisma itu
- Tekan Main
- Cahaya putih merebak
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.