Optică

Prismă de apă (curcubeu)

Apa (n≈1.33) dispersează mult mai puțin decât sticla — împrștierea blândă care pictează un curcubeu.

Prismă de apă (curcubeu) — simulație interactivă de Optică. Apa (n≈1.33) dispersează mult mai puțin decât sticla — împrștierea blândă care pictează un curcubeu. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Dispersia apei

Apa (n≈1.33) dispersează mult mai puțin decât sticla — împrștierea blândă care pictează un curcubeu.

Indicele modest al apei (≈1.33) și dispersia mică produc un spectru blând — fizica din spatele curcubeelor naturale, unde picături mici de apă acționează ca prisme. Răspândire mai mică decât sticla, dar suficientă pentru a separa vizibil culorile.

• n ≈ 1.33
• Răspândire blândă de curcubeu

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Apa are un indice de refracție mai mic (n ≈ 1.33) decât sticla. Deviază o prismă plină cu apă lumina mai puțin decât o prismă echivalentă de sticlă?

Predicții de cântărit

• Da — indicele mai mic al apei înseamnă mai puțină îndoire la fiecare față, deci mai puțină deviație totală decât o prismă de sticlă cu același unghi apex.
• O prismă de apă deviază lumina mai mult decât sticla.
• Deviația este aceeași indiferent de indicele mediului.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Unghiul de incidență θ₁ (°)

Ce măsori:

• Deviația totală δ (°)

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea water-prism și apasă Resetează. Această prismă plină cu apă are unghiul apex A = 60°, indicele n = 1.33.
2. Activează citirea deviației totale.
3. Setează unghiul de incidență pentru fiecare încercare și înregistrează deviația totală.

Ecuația guvernantă

Mediile cu indice mai mic deviază mai puțin — δ = θ₁ + θ₄ − A

Indicele de refracție al apei (1.33) este mai mic decât al sticlei tipice (1.5–1.66), deci o prismă de apă îndoaie lumina mai puțin puternic la fiecare față — deviație totală mai mică δ = θ₁ + θ₄ − A pentru același unghi apex și incidență.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), apoi δ = θ₁ + θ₄ − A, folosind n = 1.33. Compară cu tabelul.
• Compară valorile tale de deviație cu cele ale experimentului white-light-prism (același unghi apex, indice mai mare). Explică de ce indicele mai mic al apei produce deviație mai mică la fiecare unghi de incidență corespunzător.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Un curcubeu este esențial milioane de „prisme” sferice minusculе de apă refractând și reflectând intern lumina soarelui. Explică de ce dispersia relativ modestă a apei (comparată cu sticla) produce totuși un spectru vizibil, chiar dacă ceva mai puțin viu, într-un curcubeu.
• Printre aceste experimente, flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/sticlă crown (n=1.5) și water-prism (n=1.33) formează o tendință clară: mediile optice mai dense dispersează și deviază lumina mai mult. Explică de ce această tendință urmează aceeași fizică ca tendința unghiului limită a experimentului tir.

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

1. Bine ai venit la Prisma de apă
2. Selectează prisma
3. Apasă Pornește
4. Răspândire blândă în apă
5. Deschide panoul Proprietăți
6. Ai reușit!

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Legea refracției lui Snell