Flintglass: et prisme med høyere indeks

1 · Prediker

Tett flintglass har en høyere brytningsindeks (n ≈ 1,66) enn vanlig kroneglass (n ≈ 1,5). Avbøyer et prisme med høyere indeks lyset mer eller mindre enn ett med lavere indeks, ved samme innfallsvinkel og topp?

• Mindre avbøyning for en høyere indeks.
• Mer — en høyere indeks bøyer lyset sterkere ved hver flate, og gir større total avbøyning.
• Avbøyningen påvirkes ikke av indeksen.

2 · Oppsett

1. Åpne flintprisme-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Dette flintglass-prismet har toppvinkel A = 60°, indeks n = 1,66.
2. Aktiver totalavbøyning-avlesningen.
3. Sett innfallsvinkelen for hvert forsøk og registrer den totale avbøyningen.

3 · Samle inn data

Plott avbøyning δ (y-akse) mot innfallsvinkel θ₁ (x-akse) for dine tre forsøk. Sammenlign den overordnede skalaen med hvitlys-prisme-eksperimentets kroneglass-verdier.

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), deretter δ = θ₁ + θ₄ − A, med n = 1,66. Sammenlign med tabellen.
2. Sammenlign avbøyningsverdiene dine her med hvitlys-prisme-eksperimentets (samme toppvinkel, lavere indeks). Forklar hvorfor flintglass' høyere indeks produserer konsekvent større avbøyning ved de samme innfallsvinklene.

5 · Utvid

1. Kameralinse-designere kombinerer kroneglass- og flintglass-elementer (en «akromatisk doblett») for å oppheve kromatisk avvik — siden de to glasstypene dispergerer farge forskjellig. Forklar hvorfor bruk av bare én glasstype, uansett hvor presis formet, ikke kan eliminere fargekantning på egen hånd.
2. Flintglass sprer et bredere område av farger enn kroneglass for samme toppvinkel (mer dispersjon, ikke bare mer avbøyning). Forklar hvorfor glass med høyere indeks som flint tenderer til å dispergere lyset sterkere på tvers av det synlige spektrumet.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark