Optika

Flintova prizma (več disperzije)

Gosto flintovo steklo (n≈1,66) lomi močneje in barve razpre širše kot kronovo steklo.

Flintova prizma (več disperzije) — interaktivna simulacija Optika. Gosto flintovo steklo (n≈1,66) lomi močneje in barve razpre širše kot kronovo steklo. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Disperzija flintovega stekla

Gosto flintovo steklo (n≈1.66) lomi močneje in barve razpre širše kot kronovo steklo.

Flintovo steklo ima višji n in močnejšo disperzijo kot kronovo steklo, zato barve razpre močneje v kompaktni prizmi — kompromis med velikostjo in spektralno ločitvijo. Ta prednastavitev primerja gost flint (n ≈ 1.66), da pokaže, zakaj oblikovalci inštrumentov vrste stekla izbirajo premišljeno.

• Višji n → širša razprtija
• Gusto flintovo steklo

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Gosto flintovo steklo ima višji lomni količnik (n ≈ 1,66) kot običajno kronovo steklo (n ≈ 1,5). Ali prizma z višjim količnikom svetlobo odmakne več ali manj kot tista z nižjim, pri istem vpadnem kotu in vršičku?

Predvidevanja za pretehtanje

• Manj odklona za višji količnik.
• Več — višji količnik svetlobo močneje upogne na vsaki ploskvi, kar da večji skupni odklon.
• Odklon ni prizadet od količnika.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Vpadni kot θ₁ (°)

Kaj izmeriš:

• Skupni odklon δ (°)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev flint-prism in pritisni Ponastavi. Ta prizma iz flintovega stekla ima vršični kot A = 60°, količnik n = 1.66.
2. Omogoči odčitek skupnega odklona.
3. Nastavi vpadni kot za vsak poskus in zabeleži skupni odklon.

Vodilna enačba

Odklon se skalira s količnikom — δ = θ₁ + θ₄ − A

Pri katerem koli fiksnem vpadnem kotu in vršičnem kotu prizma z višjim količnikom proizvede večji odklon — obe Snellovi loma (vstop in izstop) upogneva žarek močneje za večji n.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), nato δ = θ₁ + θ₄ − A, z n = 1.66. Primerjaj s tabelo.
• Primerjaj svoje vrednosti odklona tu s poskusom white-light-prism (isti vršični kot, nižji količnik). Razloži, zakaj višji količnik flintovega stekla proizvede dosledno večji odklon pri istih vpadnih kotih.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Oblikovalci objektivov kombinirajo elemente iz kronovega in flintovega stekla („ahromatski dublet“), da izničijo kromatično aberacijo — ker dve vrsti stekla različno dispergirata barvo. Razloži, zakaj uporaba samo ene vrste stekla, kako natančno oblikovane pač, ne more sama odpraviti barvnega obrobja.
• Flintovo steklo razpre širši obseg barv kot kronovo pri istem vršičnem kotu (več disperzije, ne le več odklona). Razloži, zakaj višje-količnikova stekla, kot flint, težijo k močnejšemu dispergiranju svetlobe čez vidni spekter.

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

1. Dobrodošli pri flintovi prizmi
2. Izberi prizmo
3. Pritisni Predvajaj
4. Močna disperzija
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Snellov zakon loma