Ottika

Priżma ta’ ilma (qaqba arbli)

L-ilma (n≈1.33) jiddisperdi ħafna inqas mill-ħġar — it-tifrix ħafif li tpinġi l-qawsalla.

Priżma ta’ ilma (qaqba arbli) — simulazzjoni interattiva ta’ Ottika. L-ilma (n≈1.33) jiddisperdi ħafna inqas mill-ħġar — it-tifrix ħafif li tpinġi l-qawsalla. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

dispersjoni ta’ l-ilma

L-ilma (n≈1.33) jifred ħafna inqas mill-ħġieġ — it-tfirx ħafifa li tpinġi ż-żqajra.

L-indiċi modest ta’ l-ilma (≈1.33) u d-dispersjoni baxxa jipproduċu spettru ħafif—il-fiżika wara ż-żqajer naturali fejn qatriet żgħar ta’ l-ilma jaġixxu bħala priżmi. Inqas tfirx mill-ħġieġ iżda biżżejjed biex jifred il-kuluri b’mod viżibbli.

• n ≈ 1.33
• Tfirx ta’ żqajra ħafifa

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

L-ilma għandu indiċi ta’ rifrazzjoni inqas (n ≈ 1.33) mill-ħġieġ. Priżma mzigrega b’l-ilma tdevji d-dawl inqas minn priżma ta’ ħġieġ ekwivalenti?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Iva — l-indiċi inqas ta’ l-ilma ifisser tgebwig inqas f’kull wiċċ, għalhekk devjazzjoni totali inqas minn priżma ta’ ħġieġ ta’ l-istess angolu ta’ quċċata.
• Priżma ta’ l-ilma tdevji d-dawl aktar mill-ħġieġ.
• Id-devjazzjoni hi l-istess kwalunkwe jkun l-indiċi tal-mezz.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Angolu ta’ inċidenza θ₁ (°)

X’tkejjel:

• Devjazzjoni totali δ (°)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ water-prism u agħfas Reset. Din il-priżma mzigrega b’l-ilma għandha angolu ta’ quċċata A = 60°, indiċi n = 1.33.
2. Attiva l-qari ta’ devjazzjoni totali.
3. Issettja l-angolu ta’ inċidenza għal kull prova u irrekordja d-devjazzjoni totali.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Mezzi ta’ Indiċi Inqas Jiddevji Inqas — δ = θ₁ + θ₄ − A

L-indiċi ta’ rifrazzjoni ta’ l-ilma (1.33) hu inqas minn ħġieġ tipiku (1.5–1.66), għalhekk priżma ta’ l-ilma titgħawweġ dawl b’qawwa inqas f’kull wiċċ — devjazzjoni totali δ = θ₁ + θ₄ − A inqas għall-istess angolu ta’ quċċata u inċidenza.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), imbagħad δ = θ₁ + θ₄ − A, bl-użu ta’ n = 1.33. Qabbel mat-tabella.
• Qabbel il-valuri ta’ devjazzjoni tiegħek mad-dawk ta’ l-esperiment ta’ white-light-prism (l-istess angolu ta’ quċċata, indiċi ogħla). Ispjega għalfejn l-indiċi inqas ta’ l-ilma jipproduċi devjazzjoni inqas f’kull angolu ta’ inċidenza jaqbel.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Żqajra essenzjalment hi miljuni ta’ “priżmi” sferiċi żgħar ta’ qtriet ta’ l-ilma li jirrefrattaw u jirriflettwu internament dawl tax-xemx. Ispjega għalfejn id-dispersjoni relattivament moderata ta’ l-ilma (mqabbel mal-ħġieġ) xorta tipproduċi spettru viżibbli, jekk ftit inqas vivid, fi żqajra.
• Madwar dan l-esperiment, flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/ħġieġ crown (n=1.5), u water-prism (n=1.33) jiffurmaw trend ċar: mezzi ottiċi aktar densi jixerrdu u jdevji d-dawl aktar. Ispjega għalfejn dan it-trend jissegwi l-istess fiżika tat-trend ta’ angolu kritiku ta’ l-esperiment ta’ tir.

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

1. Merħba għal Priżma ta’ l-Ilma
2. Agħżel il-priżma
3. Agħfas Riproduċi
4. Tfirx ħafifa fl-ilma
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