Optika

Flintový hranol (väčšia disperzia)

Husté flintové sklo (n≈1,66) láme viac a rozťahuje farby širšie než korunné sklo.

Flintový hranol (väčšia disperzia) — interaktívna simulácia Optika. Husté flintové sklo (n≈1,66) láme viac a rozťahuje farby širšie než korunné sklo. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

Disperzia flintového skla

Husté flintové sklo (n≈1.66) láme viac a rozkladá farby širšie než korunové sklo.

Flintové sklo má vyššie n a silnejšiu disperziu než korunové sklo, takže rozkladá farby viac v kompaktnom hranole — kompromis medzi veľkosťou a spektrálnym oddeľovaním. Táto predvolba porovnáva hustý flint (n ≈ 1.66), aby ilustrovala, prečo návrhári prístrojov vedome volia typy skla.

• Vyššie n → širšie rozloženie
• Husté flintové sklo

Prehľad skúmania

Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória

Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.

Hlavná otázka

Husté flintové sklo má vyšší index lomu (n ≈ 1.66) než obyčajné korunové sklo (n ≈ 1.5). Vychyľuje hranol s vyšším indexom svetlo viac alebo menej než hranol s nižším indexom, pri tom istom uhle dopadu a vrchole?

Predikcie na zváženie

• Menšia výchylka pre vyšší index.
• Viac — vyšší index láme svetlo silnejšie na každej stene, produkujúc väčšiu celkovú výchylku.
• Výchylka nie je ovplyvnená indexom.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

• Uhol dopadu θ₁ (°)

Čo meriaš:

• Celková výchylka δ (°)

Ako skúmanie prebieha

1. Otvor predvolbu flintový hranol a stlač Resetovať. Tento flintový hranol má vrcholový uhol A = 60°, index n = 1.66.
2. Zapni odčítanie celej výchylky.
3. Nastav uhol dopadu pre každý pokus a zaznamenaj celkovú výchylku.

Riadiaca rovnica

Výchylka rastie s indexom — δ = θ₁ + θ₄ − A

Pri akomkoľvek pevnom uhle dopadu a vrcholovom uhle produkuje hranol s vyšším indexom väčšiu výchylku — oba lomy Snellovho zákona (vstup a výstup) ohýbajú lúč silnejšie pre väčšie n.

Čo má študentov naučiť tlačiteľný list

• Pre jeden pokus vypočítaj θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), potom δ = θ₁ + θ₄ − A, s n = 1.66. Porovnaj s tabuľkou.
• Porovnaj svoje hodnoty výchylky tu s experimentom hranol s bielym svetlom (rovnaký vrcholový uhol, nižší index). Vysvetli, prečo vyšší index flintového skla produkuje konzistentne väčšiu výchylku pri tých istých uhloch dopadu.

Kde sa to objavuje mimo laboratória

• Návrhári objektívov fotoaparátov kombinujú korunové a flintové sklo („achromatický dublet“) na vyrušenie chromatikej aberácie — pretože dva typy skla dispergujú farby odlišne. Vysvetli, prečo použitie len jedného typu skla, akokoľvek presne tvarovaného, nemôže samo odstrániť farebné lemovanie.
• Flintové sklo rozkladá širší rozsah farieb než korunové sklo pri tom istom vrcholovom uhle (viac disperzie, nie len viac výchylky). Vysvetli, prečo vyššoindexové sklá ako flint majú tendenciu dispergovať svetlo silnejšie naprieč viditeľným spektrom.

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

1. Vitaj pri flintovom hranole
2. Vyber hranol
3. Stlač Prehrať
4. Silná disperzia
5. Otvor panel Vlastnosti
6. Zvládol si to!

Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.

Otvoriť interaktívne laboratórium →

Stiahnuť pracovný list →

Snellov zákon lomu