Флинт: призма с более высоким показателем

1 · Прогноз

У плотного флинта показатель выше (n ≈ 1.66), чем у обычного крона (n ≈ 1.5). Отклоняет ли призма с более высоким показателем свет больше или меньше, чем с более низким, при тех же угле падения и преломляющем угле?

• Меньше отклонение при более высоком показателе.
• Больше — более высокий показатель сильнее преломляет свет на каждой грани, давая большее полное отклонение.
• Отклонение не зависит от показателя.

2 · Подготовка

1. Откройте пресет flint-prism и нажмите «Сброс». У этой призмы из флинтгласа преломляющий угол A = 60°, показатель n = 1.66.
2. Включите показание полного отклонения.
3. Задайте угол падения для каждой пробы и запишите полное отклонение.

3 · Сбор данных

Постройте отклонение δ (ось y) против угла падения θ₁ (ось x) для трёх проб. Сравните общий масштаб со значениями крона в эксперименте white-light-prism.

4 · Анализ

1. Для одной пробы вычислите θ₂ = asin(sin θ₁/n); θ₃ = A − θ₂; θ₄ = asin(n·sin θ₃), затем δ = θ₁ + θ₄ − A, используя n = 1.66. Сравните с таблицей.
2. Сравните значения отклонения здесь с экспериментом white-light-prism (тот же преломляющий угол, более низкий показатель). Объясните, почему более высокий показатель флинта даёт стабильно большее отклонение при тех же углах.

5 · Развитие

1. Конструкторы объективов сочетают элементы из крона и флинта («ахроматический дублет»), чтобы погасить хроматическую аберрацию — два сорта стекла диспергируют цвет по-разному. Объясните, почему один сорт стекла, как бы точно он ни был отшлифован, сам по себе не устраняет цветные каёмки.
2. Флинт разводит более широкий диапазон цветов, чем крон, при том же преломляющем угле (больше дисперсии, не только больше отклонения). Объясните, почему стёкла с высоким показателем, как флинт, склонны сильнее диспергируют свет по видимому спектру.

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту