Satu Prisma Air: Dispersi Lebih Lembut Daripada Kaca

1 · Ramal

Air mempunyai indeks biasan lebih rendah (n ≈ 1.33) daripada kaca. Adakah prisma berisi air menyesisi cahaya kurang daripada prisma kaca setara?

• Ya -- indeks air yang lebih rendah bermakna kurang pembengkokan pada setiap permukaan, jadi kurang jumlah sisihan daripada prisma kaca berapeks sama.
• Prisma air menyesisi cahaya lebih daripada kaca.
• Sisihan sama tanpa mengira indeks medium.

2 · Susun

1. Buka praset prisma-air dan tekan Set semula. Prisma berisi air ini mempunyai sudut apeks A = 60°, indeks n = 1.33.
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 dengan eksperimen prisma-cahaya-putih (kaca mahkota).

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 = 1.33. Bandingkan dengan jadual.
2. Bandingkan nilai sisihan anda dengan eksperimen prisma-cahaya-putih (sudut apeks sama, indeks lebih tinggi). Terangkan mengapa indeks air yang lebih rendah menghasilkan sisihan lebih kecil pada setiap sudut tuju sepadan.

5 · Lanjutkan

1. Pelangi pada dasarnya jutaan 'prisma' titisan air sfera kecil yang membias dan memantul-dalam sinaran matahari. Terangkan mengapa dispersi air yang agak sederhana (berbanding kaca) masih menghasilkan spektrum tampak, walaupun kurang jelas, dalam pelangi.
2. Merentasi eksperimen ini, prisma-flint (n≈1.66), prisma-cahaya-putih/kaca mahkota (n=1.5), dan prisma-air (n=1.33) membentuk trend jelas: medium optik lebih tumpat mendispersi dan menyesisi cahaya lebih banyak. Terangkan mengapa trend ini mengikut fizik yang sama seperti trend sudut-genting eksperimen tir.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma