Flintglas: Ett prisma med högre index

1 · Förutsäg

Tätt flintglas har ett högre brytningsindex (n ≈ 1.66) än vanligt kronglas (n ≈ 1.5). Avviker ett prisma med högre index ljuset mer eller mindre än ett med lägre index, vid samma infallsvinkel och spetsvinkel?

• Mindre avvikelse för ett högre index.
• Mer — ett högre index böjer ljuset hårdare vid varje yta, vilket ger större total avvikelse.
• Avvikelsen påverkas inte av indexet.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Flintglas och tryck på Återställ. Detta flintglasprisma har spetsvinkeln A = 60°, index n = 1.66.
2. Aktivera avläsningen av totala avvikelsen.
3. Ställ in infallsvinkeln för varje försök och notera den totala avvikelsen.

3 · Samla data

Rita avvikelsen δ (y-axeln) mot infallsvinkeln θ₁ (x-axeln) för dina tre försök. Jämför den övergripande skalan med kronglasvärdena i white-light-prism-experimentet.

4 · Analysera

1. Beräkna för ett försök θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), sedan δ = θ₁ + θ₄ − A, med n = 1.66. Jämför med tabellen.
2. Jämför dina avvikelsevärden här med white-light-prism-experimentets (samma spetsvinkel, lägre index). Förklara varför flintglasets högre index konsekvent ger större avvikelse vid samma infallsvinklar.

5 · Utvidga

1. Konstruktörer av kamerlinser kombinerar kronglas- och flintglaselement (en 'akromatisk dublett') för att ta ut kromatisk aberration — eftersom de två glastyperna sprider färg olika mycket. Förklara varför en enda typ av glas, hur exakt formad den än är, inte på egen hand kan eliminera färgkanter.
2. Flintglas breder ut ett bredare spann av färger än kronglas vid samma spetsvinkel (mer dispersion, inte bara mer avvikelse). Förklara varför glas med högre index, som flintglas, tenderar att sprida ljuset starkare över det synliga spektrumet.

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik