Ottika

devjazzjoni minima

Fi passaġġ simetrika d-devjazzjoni hi l-inqas — il-mod klassiku biex tkejjel l-indiċi ta’ ħġar.

devjazzjoni minima — simulazzjoni interattiva ta’ Ottika. Fi passaġġ simetrika d-devjazzjoni hi l-inqas — il-mod klassiku biex tkejjel l-indiċi ta’ ħġar. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

devjazzjoni minima

Fil-passaġġ simmetriku d-devjazzjoni hi l-inqas — il-mod klassiku biex tkejjel l-indiċi ta’ ħġieġ.

Meta l-passaġġ tar-raġġ mill-priżma hu simmetriku, id-devjazzjoni tiġi minimizzata u l-ġeometrija tissimplifika għat-tkejjel tal-indiċi ta’ rifrazzjoni. Spettrometriji ħafna drabi jirranġaw għal dan l-angolu għad-determinazzjoni preċiża ta’ n(λ).

• Passaġġ simmetriku
• Ikejjel l-indiċi n

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Raġġ minn priżma jilħaq l-iżgħar angolu ta’ devjazzjoni possibbli f’angolu speċjali ta’ inċidenza — passaġġ simmetriku, fejn ir-raġġ ġewwa priżma jivvjaġġa parallel mal-bażi tagħha. Priżma b’quċċata usa’ għandha devjazzjoni minima akbar?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Iva — angolu akbar ta’ quċċata jitgħawweġ ir-raġġ aktar minn kollha, u jagħti devjazzjoni minima akbar.
• Angolu akbar ta’ quċċata jagħti devjazzjoni minima inqas.
• Id-devjazzjoni minima ma tiddependix mill-angolu ta’ quċċata.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Angolu ta’ quċċata A (°)

X’tkejjel:

• Devjazzjoni minima δ_min (°)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ min-deviation u agħfas Reset. Din il-priżma ta’ 60°/n=1.5 hi issettjata fl-angolu tagħha ta’ inċidenza ta’ passaġġ simmetriku, li jimminimizza d-devjazzjoni.
2. Attiva l-qari ta’ devjazzjoni.
3. Issettja l-angolu ta’ quċċata għal kull prova (indiċi n = 1.5 fiss), imbagħad iddur il-priżma — iġbed l-islider ta’ tilt — sakemm il-qari ta’ devjazzjoni jieqaf jonqos u jibda jerġa’ jitla’. Irekordja dak l-iżgħar valur: hu d-devjazzjoni minima għal dik il-quċċata.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Formula ta’ Devjazzjoni Minima — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)

Fl-angolu ta’ inċidenza li jagħti passaġġ simmetriku (raġġ parallel mal-bażi ġewwa priżma), id-devjazzjoni tilħaq il-minimu tagħha: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. Dan l-angolu speċjali jintuża sperimentalment biex jkejjel b’preċiżjoni l-indiċi ta’ rifrazzjoni ta’ priżma.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A bl-użu ta’ n = 1.5. Qabbel mat-tabella.
• Ispjega għalfejn passaġġ simmetriku (ir-raġġ jivvjaġġa parallel mal-bażi ta’ priżma ġewwa l-ħġieġ) jagħti l-iżgħar devjazzjoni possibbli għal angolu partikolari ta’ quċċata u indiċi — kwalunkwe angolu ieħor ta’ inċidenza jipproduċi devjazzjoni AKTAR, mhux inqas.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Il-formula ta’ devjazzjoni minima tista’ tingħata lura biex TKEJJEL l-indiċi ta’ rifrazzjoni ta’ ħġieġ minn angolu ta’ quċċata u devjazzjoni minima mkejjla: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). Din hi t-teknika klassika ta’ spettrometru ta’ priżma. Għalfejn isib il-minimu sperimentalment (billi ddur il-priżma bil-mod u tħares fejn id-devjazzjoni tieqaf tonqos) jista’ jkun aktar affidabbli milli tkejjel f’angolu arbitrarju ta’ inċidenza?
• Priżma b’angolu akbar ta’ quċċata tferrex dawl abjad f’spettru usa’. Ispjega, bl-użu tar-relazzjoni tiegħek δ_min-kontra-A, għalfejn d-disinjaturi ta’ spettrometri jistgħu jagħżlu angolu akbar ta’ quċċata meta jkollhom bżonn riżoluzzjoni ta’ tul ta’ mewġa aktar fina.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Merħba għal Devjazzjoni Minima
2. Agħżel il-priżma
3. Agħfas Riproduċi
4. Passaġġ simmetriku
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Liġi ta’ Snell ta’ Rifrazzjoni