Kaca Flint: Satu Prisma Berindeks-Lebih-Tinggi

1 · Ramal

Kaca flint tumpat mempunyai indeks biasan lebih tinggi (n ≈ 1.66) daripada kaca mahkota biasa (n ≈ 1.5). Adakah prisma berindeks-tinggi menyesisi cahaya lebih atau kurang daripada yang berindeks-rendah, pada sudut tuju dan apeks yang sama?

• Kurang sisihan bagi indeks lebih tinggi.
• Lebih -- indeks lebih tinggi membengkokkan cahaya lebih kuat pada setiap permukaan, menghasilkan jumlah sisihan lebih besar.
• Sisihan tidak terjejas oleh indeks.

2 · Susun

1. Buka praset prisma-flint dan tekan Set semula. Prisma kaca-flint ini mempunyai sudut apeks A = 60°, indeks n = 1.66.
2. Aktifkan bacaan sisihan-jumlah.
3. Tetapkan sudut tuju bagi setiap percubaan dan rekod jumlah sisihan.

3 · Kumpul Data

Plot sisihan δ (paksi-y) melawan sudut tuju θ₁ (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Bandingkan skala keseluruhan dengan nilai kaca-mahkota eksperimen prisma-cahaya-putih.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), kemudian δ = θ₁ + θ₄ − A, menggunakan n = 1.66. Bandingkan dengan jadual.
2. Bandingkan nilai sisihan anda di sini dengan eksperimen prisma-cahaya-putih (sudut apeks sama, indeks lebih rendah). Terangkan mengapa indeks lebih tinggi kaca flint menghasilkan sisihan konsisten lebih besar pada sudut tuju yang sama.

5 · Lanjutkan

1. Pereka kanta kamera menggabungkan elemen kaca-mahkota dan kaca-flint ('dublet akromatik') untuk saling meniadakan aberasi kromatik -- kerana dua jenis kaca itu mendispersikan warna secara berbeza. Terangkan mengapa penggunaan hanya satu jenis kaca, sebakat mana pun bentuknya, tidak boleh menghapuskan pinggiran warna dengan sendirinya.
2. Kaca flint menyebarkan julat warna lebih lebar daripada kaca mahkota bagi sudut apeks yang sama (lebih dispersi, bukan sekadar lebih sisihan). Terangkan mengapa kaca berindeks-tinggi seperti flint cenderung mendispersikan cahaya lebih kuat merentasi spektrum tampak.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma