Ottika

prismu ta’ dawl abjad

Priżma tirrifletti l-aktar blu mill-aħmar, allura d-dawl abjad jitferrex fi spettru (δ = θ₁ + θ₄ − A).

prismu ta’ dawl abjad — simulazzjoni interattiva ta’ Ottika. Priżma tirrifletti l-aktar blu mill-aħmar, allura d-dawl abjad jitferrex fi spettru (δ = θ₁ + θ₄ − A). Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

Dispersjoni

Priżma tirrifletti l-blu aktar mill-aħmar, għalhekk id-dawl abjad jinfired f’spettru (δ = θ₁ + θ₄ − A).

Il-liġi ta’ Snell tuża indiċi jiddependi mit-tul ta’ mewġa n(λ), għalhekk kull kulur jirrifletti f’angolu ftit differenti. Il-quċċata ta’ priżma tifred id-dawl abjad f’spettru bil-vjola l-aktar mgħawweġ. Id-dispersjoni angolari δ tiddependi mill-angolu ta’ priżma u n-numru ta’ Abbe tal-materjal.

• n jivvarja ma’ λ
• Il-blu jitgħawweġ aktar

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

Dawl li jidħol f’priżma ta’ ħġieġ jitgħawweġ (jirrefratta) f’kull wiċċ, u joħroġ mdevji mid-direzzjoni oriġinali tiegħu. Bidla fl-angolu ta’ inċidenza fl-ewwel wiċċ dejjem tinbidel id-devjazzjoni totali fl-istess direzzjoni?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Id-devjazzjoni dejjem tiżdied hekk kif l-angolu ta’ inċidenza jiżdied.
• Le — id-devjazzjoni fil-fatt għandha minimu f’xi angolu ta’ inċidenza speċifiku, mhux trend sempliċi ta’ żieda jew tnaqqis.
• Id-devjazzjoni dejjem tonqos hekk kif l-angolu ta’ inċidenza jiżdied.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Angolu ta’ inċidenza θ₁ (°)

X’tkejjel:

• Devjazzjoni totali δ (°)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ white-light-prism u agħfas Reset. Din il-priżma ta’ ħġieġ crown għandha angolu ta’ quċċata A = 60°, indiċi n = 1.5.
2. Attiva l-qari ta’ devjazzjoni totali.
3. Issettja l-angolu ta’ inċidenza fl-ewwel wiċċ għal kull prova u irrekordja d-devjazzjoni totali.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Devjazzjoni ta’ Prismu — δ = θ₁ + θ₄ − A

Raġġ li jgħaddi minn priżma jirrefratta f’żewġ wiċċejiet. Devjazzjoni totali tgħaqqad ż-żewġ tgebwig u l-angolu ta’ quċċata stess ta’ priżma: δ = θ₁ + θ₄ − A, fejn θ₂ u θ₄ jiġu mil-liġi ta’ Snell f’kull wiċċ.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell fl-ewwel wiċċ), θ₃ = A − θ₂ (ġeometrija ta’ priżma), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell fit-tieni wiċċ), imbagħad δ = θ₁ + θ₄ − A. Qabbel mat-tabella.
• Ispjega għalfejn id-devjazzjoni mhix funzzjoni monotona sempliċi ta’ angolu ta’ inċidenza — il-ġeometrija ta’ priżma (tgħawwiġ f’ŻEWĠ wiċċejiet) toħloq minimu ver fl-angolu ta’ passaġġ simmetriku, esplorat direttament fl-esperiment ta’ devjazzjoni minima.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Dawl abjad fih ħafna tuli ta’ mewġa, kull wieħed b’indiċi ta’ rifrazzjoni ftit differenti (dispersjoni) — għalhekk kull kulur jiddevji b’ammont ftit differenti, u jifred id-dawl abjad f’spettru viżibbli. Dan l-esperiment juża indiċi rappreżentattiv wieħed; dawl abjad realu jinfirex f’żqajra.
• Żqajra tifforma minn dawl tax-xemx jirrefratta u jirrifletti internament ġewwa qtriet sferiċi ta’ xita — ġeometrija aktar kumplessa minn din il-priżma b’wiċċ ċatt, imma msuqa mill-istess prinċipju ta’ rifrazzjoni dipendenti mit-tul ta’ mewġa (dispersjoni).

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

1. Merħba għal Priżma tad-Dawl Abjad
2. Agħżel il-priżma
3. Agħfas Riproduċi
4. Id-dawl abjad jinfirex
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