Vodna prizma: milejša disperzija kot steklo

1 · Predvidi

Voda ima nižji lomni količnik (n ≈ 1,33) kot steklo. Ali prizma, napolnjena z vodo, svetlobo odmakne manj kot enakovredna steklena prizma?

• Da — nižji količnik vode pomeni manj upogibanja na vsaki ploskvi, torej manj skupnega odklona kot steklena prizma z istim vršičnim kotom.
• Vodna prizma svetlobo odmakne več kot steklo.
• Odklon je enak, ne glede na količnik medija.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev water-prism in pritisni Ponastavi. Ta z vodo napolnjena prizma ima vršični kot A = 60°, količnik n = 1.33.
2. Omogoči odčitek skupnega odklona.
3. Nastavi vpadni kot za vsak poskus in zabeleži skupni odklon.

3 · Zberi podatke

Nariši odklon δ (os y) proti vpadnemu kotu θ₁ (os x) za svoje tri poskuse. Primerjaj lestvico s poskusom white-light-prism (kronovo steklo).

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), nato δ = θ₁ + θ₄ − A, z n = 1.33. Primerjaj s tabelo.
2. Primerjaj svoje vrednosti odklona s poskusom white-light-prism (isti vršični kot, višji količnik). Razloži, zakaj nižji količnik vode proizvede manjši odklon pri vsakem ujemajočem vpadnem kotu.

5 · Razširi

1. Mavrica je v bistvu milijoni drobnih sferičnih „prizem“ dežnih kapljic, ki lomijo in notranje odbijajo sončno svetlobo. Razloži, zakaj razmeroma skromna disperzija vode (glede na steklo) še vedno proizvede viden, čeprav nekoliko manj živ spekter v mavrici.
2. Čez ta poskus flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/kronovo steklo (n=1.5) in water-prism (n=1.33) tvorijo jasen trend: gostejša optična medija svetlobo dispergirajo in odmikajo močneje. Razloži, zakaj ta trend sledi isti fiziki kot trend mejnega kota poskusa tir.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov