ஒளியியல்

நீர்ப் பட்டகம் (வானவில்)

நீர் (n≈1.33) கண்ணாடியை விட மிகக் குறைவாகவே சிதறடிக்கிறது — வானவில்லை வரையும் மென்மையான பரவல்.

நீர்ப் பட்டகம் (வானவில்) — ஊடாடும் ஒளியியல் உருவகம். நீர் (n≈1.33) கண்ணாடியை விட மிகக் குறைவாகவே சிதறடிக்கிறது — வானவில்லை வரையும் மென்மையான பரவல். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

நீர் சிதறல்

நீர் (n≈1.33) கண்ணாடியை விட மிகக் குறைவாகவே சிதறடிக்கிறது — வானவில்லை வரையும் மென்மையான பரவல்.

நீரின் எளிய விலகல் எண் (≈1.33) மற்றும் குறைந்த ஒளிச்சிதறல், ஒரு மென்மையான நிறமாலையை உருவாக்குகிறது—சிறிய நீர்த் துளிகள் பட்டகங்களாக செயல்படும் இயற்கை வானவில்களுக்கு பின்னணி இயற்பியல். கண்ணாடியை விட குறைவான பரவல், ஆனால் நிறங்களை கண்ணுக்குத் தெரியும்படி பிரிக்கப் போதுமானது.

• n ≈ 1.33
• மென்மையான வானவில் பரவல்

ஆய்வுச் சுருக்கம்

ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்

சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.

இயக்கும் கேள்வி

நீருக்கு கண்ணாடியை விட குறைந்த ஒளி விலகல் எண் (n ≈ 1.33) உள்ளது. ஒரு நீர்-நிரப்பப்பட்ட பட்டகம், ஒரு சமமான கண்ணாடி பட்டகத்தை விட ஒளியை குறைவாகவா விலக்கும்?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• ஆம் — நீரின் குறைந்த விலகல் எண், ஒவ்வொரு முகத்திலும் குறைவான வளைவைக் குறிக்கும், எனவே அதே உச்ச கோண கண்ணாடி பட்டகத்தை விட குறைவான மொத்த விலகல்.
• ஒரு நீர் பட்டகம் கண்ணாடியை விட ஒளியை அதிகமாக விலக்கும்.
• ஊடகத்தின் விலகல் எண் எதுவாக இருந்தாலும் விலகல் அதே.

மாறிகளின் பாத்திரங்கள்

நீங்கள் அமைப்பவை:

• படுகோணம் θ₁ (°)

நீங்கள் அளப்பவை:

• மொத்த விலகல் δ (°)

விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது

1. water-prism முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த நீர்-நிரப்பப்பட்ட பட்டகத்திற்கு உச்ச கோணம் A = 60°, விலகல் எண் n = 1.33.
2. மொத்த-விலகல் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் படுகோணத்தை அமைத்து மொத்த விலகலைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

ஆளும் சமன்பாடு

குறைந்த விலகல் எண் ஊடகங்கள் குறைவாக விலக்குகின்றன — δ = θ₁ + θ₄ − A

நீரின் ஒளி விலகல் எண் (1.33), வழக்கமான கண்ணாடியை (1.5–1.66) விட குறைவு, எனவே ஒரு நீர் பட்டகம் ஒவ்வொரு முகத்திலும் ஒளியை குறைவாகவே வளைக்கும் — அதே உச்ச கோணம் மற்றும் படுகோணத்திற்கு சிறிய மொத்த விலகல் δ = θ₁ + θ₄ − A.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒரு முயற்சிக்கு, θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃) கணக்கிட்டு, பின்னர் n = 1.33 பயன்படுத்தி δ = θ₁ + θ₄ − A. அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
• உங்கள் விலகல் மதிப்புகளை white-light-prism சோதனையுடன் (அதே உச்ச கோணம், உயர் விலகல் எண்) ஒப்பிடுங்கள். நீரின் குறைந்த விலகல் எண், ஒவ்வொரு பொருந்தும் படுகோணத்திலும் ஏன் சிறிய விலகலை உருவாக்குகிறது என்று விளக்குங்கள்.

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• ஒரு வானவில், சாராம்சத்தில் மில்லியன் கணக்கான சிறிய கோள நீர்-துளி 'பட்டகங்கள்' சூரிய ஒளியை விலகி உள்ளே எதிரொளிப்பதாகும். (கண்ணாடியுடன் ஒப்பிடும்போது) நீரின் மிதமான சிதறல், ஒரு வானவில்லில் ஒரு காட்சி, சற்றே குறைவான உச்சரிக்கப்படும் நிறமாலையையாவது ஏன் உருவாக்குகிறது என்று விளக்குங்கள்.
• இந்த சோதனை முழுவதும், flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/கிரீட் கண்ணாடி (n=1.5) மற்றும் water-prism (n=1.33) ஒரு தெளிவான போக்கை உருவாக்குகின்றன: அடர்த்தியான ஒளியியல் ஊடகங்கள் ஒளியை அதிகமாக சிதறடித்து விலக்குகின்றன. இந்த போக்கு, tir சோதனையின் மாறுநிலை-கோண போக்கைப் போல அதே இயற்பியலை ஏன் பின்பற்றுகிறது என்று விளக்குங்கள்.

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

1. நீர்ப் பட்டகத்திற்கு (வானவில்) வருக
2. பட்டகத்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. நீரில் மென்மையான பரவல்
5. பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
6. செய்துவிட்டீர்கள்!

காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.

ஊடாடும் ஆய்வகத்தைத் திற →

ஆய்வகத் தாளைப் பதிவிறக்கு →

ஸ்னெல்லின் ஒளி விலகல் விதி