Szkło flint: pryzmat o wyższym współczynniku
1 · Prognoza
...przy tym samym kącie padania i kącie łamiącym?
- 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
- Otwórz preset flint-prism i naciśnij Reset. Ten pryzmat flintowy ma kąt łamiący A = 60°, współczynnik n = 1.66.
- Włącz odczyt odchylenia całkowitego.
- Ustaw kąt padania dla każdej próby i zapisz odchylenie całkowite.
3 · Zbieranie danych
| Kąt padania θ₁ (°) | Odchylenie całkowite δ (°) |
|---|---|
| 42.00 | |
| 52.00 | |
| 62.00 |
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
- 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.
- 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
- 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.
- 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
Odchylenie skaluje się ze współczynnikiem
Przy dowolnym ustalonym kącie padania i kącie łamiącym pryzmat o wyższym współczynniku daje większe odchylenie — oba załamania (wejście i wyjście) zgina promień mocniej dla większego n.
Optyka
- Soczewka skupiająca: obrazy rzeczywiste poza 2f
- Ognisko: gdzie obrazy uciekają w nieskończoność
- Soczewka jako lupa
- Soczewka rozpraszająca: zawsze pozorny, zawsze pomniejszony
- Zwierciadło wklęsłe: obrazy rzeczywiste jak soczewka skupiająca
- Zwierciadło wypukłe: zawsze pomniejszony obraz pozorny
- Zwierciadło płaskie: szczególny, niezmienniczy przypadek
- Pozorna głębokość: dlaczego basen wygląda płycej, niż jest
- Całkowite wewnętrzne odbicie: kąt graniczny
- Przekaźnik dwusoczewkowy: łańcuch obrazów
- Mikroskop złożony: dwie soczewki do dużego powiększenia
- Powielacz fotograficzny: dwie soczewki do rzeczywistego, większego obrazu