Óptica

Prisma de vidro flint (mais dispersão)

Vidro flint denso (n≈1,66) refrata mais e espalha as cores mais que vidro crown.

Prisma de vidro flint (mais dispersão) — simulação interativa de Óptica. Vidro flint denso (n≈1,66) refrata mais e espalha as cores mais que vidro crown. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

Dispersão em vidro flint

O vidro flint denso (n≈1.66) refrata mais e dispersa as cores mais que o vidro crown.

O vidro flint tem índice n mais alto e dispersão mais forte que o vidro crown, espalhando mais as cores em um prisma compacto — uma compensação entre tamanho e separação espectral. Esta predefinição compara o flint denso (n ≈ 1.66) para ilustrar por que designers de instrumentos escolhem tipos de vidro deliberadamente.

• n maior → mais dispersão
• Vidro flint denso

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

O vidro de sílex denso tem um índice de refração mais alto (n ≈ 1.66) do que o vidro de coroa comum (n ≈ 1.5). Um prisma de índice mais alto desvia a luz mais ou menos do que um prisma de índice mais baixo, no mesmo ângulo de incidência e vértice?

Previsões para pesar

• Menos desvio para um índice mais alto.
• Mais — um índice mais alto curva a luz com mais força em cada face, produzindo maior desvio total.
• O desvio não é afetado pelo índice.

Papéis variáveis

O que você definiu:

• Ângulo de incidência θ₁ (°)

O que você mede:

• Desvio total δ (°)

Como funciona a investigação

1. Abra a predefinição de prisma de vidro flint e pressione Redefinir. Este prisma de vidro flint tem ângulo de vértice A = 60°, índice n = 1.66.
2. Ative a leitura do desvio total.
3. Defina o ângulo de incidência para cada tentativa e registre o desvio total.

Equação governante

Escalas de desvio com índice — δ = θ₁ + θ₄ − A

Em qualquer ângulo de incidência e ângulo de vértice fixos, um prisma de índice mais alto produz maior desvio - ambas as refrações da lei de Snell (entrada e saída) curvam o raio mais fortemente para n maior.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

• Para uma tentativa, calcule θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), então δ = θ₁ + θ₄ − A, usando n = 1.66. Compare com a tabela.
• Compare seus valores de desvio aqui com os do experimento de prisma de luz branca (mesmo ângulo de vértice, índice inferior). Explique por que o índice mais alto do vidro de sílex produz desvios consistentemente maiores nos mesmos ângulos de incidência.

Onde isso aparece além do laboratório

• Os designers de lentes de câmeras combinam elementos de vidro coroa e vidro sílex (um 'dupleto acromático') para cancelar a aberração cromática - uma vez que os dois tipos de vidro dispersam as cores de maneira diferente. Explique por que usar apenas um tipo de vidro, por mais preciso que seja, não consegue eliminar as manchas de cor por si só.
• O vidro Flint espalha uma gama mais ampla de cores do que o vidro coroa para o mesmo ângulo de vértice (mais dispersão, não apenas mais desvio). Explique por que vidros de índice mais alto, como o sílex, tendem a dispersar a luz com mais força no espectro visível.

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

1. Bem-vindo ao prisma de flint
2. Selecione o prisma
3. Pressione Reproduzir
4. Dispersão intensa
5. Abra o Inspetor
6. Você conseguiu!

Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.

Abrir laboratório interativo →

Baixe a planilha do laboratório →

Lei de Snell da Refração