Prizma upogne svetlobo: kot odklona

1 · Predvidi

Svetloba, ki vstopa v stekleno prizmo, se upogne (lomi) na vsaki ploskvi in izide odmaknjena od svoje prvotne smeri. Ali spreminjanje vpadnega kota na prvi ploskvi vedno spremeni skupni odklon v isti smeri?

• Odklon vedno raste, ko vpadni kot raste.
• Ne — odklon ima dejansko minimum pri nekem določenem vpadnem kotu, ne preprost naraščajoč ali padajoč trend.
• Odklon vedno pada, ko vpadni kot raste.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev white-light-prism in pritisni Ponastavi. Ta prizma iz kronovega stekla ima vršični kot A = 60°, količnik n = 1.5.
2. Omogoči odčitek skupnega odklona.
3. Nastavi vpadni kot na prvi ploskvi 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. Ali δ pade do minimuma nekje na sredini?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj θ₂ = asin(sin θ₁/n) (Snell na prvi ploskvi), θ₃ = A − θ₂ (geometrija prizme), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (Snell na drugi ploskvi), nato δ = θ₁ + θ₄ − A. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj odklon ni preprosta monotona funkcija vpadnega kota — geometrija prizme (upogibanje na DVEH ploskvah) ustvari pravi minimum pri kotu simetričnega prehoda, neposredno raziskanem v poskusu min-deviation.

5 · Razširi

1. Bela svetloba vsebuje mnogo valovnih dolžin, vsaka z nekoliko drugačnim lomnim količnikom (disperzija) — zato se vsaka barva odmakne za nekoliko drugačen znesek in bela svetloba se razpre v viden spekter. Ta poskus uporablja en sam predstavitveni količnik; prava bela svetloba se razpre v mavrico.
2. Mavrica nastane iz sončne svetlobe, ki se lomi in notranje odbija znotraj sferičnih dežnih kapljic — bolj zapletena geometrija kot ta prizma z ravnimi ploskvami, a gnana z natanko istim načelom loma, odvisnega od valovne dolžine (disperzije).

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov