Szkło flint: pryzmat o wyższym współczynniku

1 · Prognoza

Gęsty flint ma wyższy współczynnik załamania (n ≈ 1.66) niż zwykłe szkło koronne (n ≈ 1.5). Czy pryzmat o wyższym współczynniku odchyla światło bardziej czy mniej niż o niższym, przy tym samym kącie padania i podstawie?

• Mniejsze odchylenie przy wyższym współczynniku.
• Bardziej — wyższy współczynnik zgina światło mocniej na każdej ścianie, dając większe odchylenie całkowite.
• Odchylenie nie zależy od współczynnika.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset flint-prism i naciśnij Reset. Ten pryzmat flintowy ma kąt łamiący A = 60°, współczynnik n = 1.66.
2. Włącz odczyt odchylenia całkowitego.
3. Ustaw kąt padania dla każdej próby i zapisz odchylenie całkowite.

3 · Zbieranie danych

Narysuj odchylenie δ (oś y) względem kąta padania θ₁ (oś x) dla trzech prób. Porównaj ogólną skalę z wartościami koronnymi eksperymentu white-light-prism.

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz θ₂ = asin(sin θ₁/n); θ₃ = A − θ₂; θ₄ = asin(n·sin θ₃), a potem δ = θ₁ + θ₄ − A, używając n = 1.66. Porównaj z tabelą.
2. Porównaj swoje wartości odchylenia z eksperymentem white-light-prism (ten sam kąt, niższy współczynnik). Wyjaśnij, dlaczego wyższy współczynnik flint daje konsekwentnie większe odchylenie przy tych samych kątach padania.

5 · Rozszerzenie

1. Projektanci obiektywów łączą elementy koronne i flintowe („dublet achromatyczny”), by znosić aberrację chromatyczną — bo dwa rodzaje szkła dyspergują kolor różnie. Wyjaśnij, dlaczego sam jeden rodzaj szkła, jakkolwiek precyzyjnie szlifowane, nie może samo usunąć obwódek kolorowych.
2. Flint rozciąga szerszy zakres kolorów niż koronne przy tym samym kącie (więcej dyspersji, nie tylko więcej odchylenia). Wyjaśnij, dlaczego szkła o wyższym współczynniku jak flint mają tendencję do silniejszej dyspersji światła w całym widmie widzialnym.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu