ஒரு நீர் பட்டகம்: கண்ணாடியை விட மென்மையான சிதறல்

1 · கணிப்பு

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

2 · அமைப்பு

  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.

3 · தரவு சேகரி

படுகோணம் θ₁ (°)மொத்த விலகல் δ (°)
35.00
45.00
55.00

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், படுகோணம் θ₁ (x-அச்சு) எதிராக விலகல் δ (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். அளவை white-light-prism (கிரீட் கண்ணாடி) சோதனையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

  1. 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.
  2. 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.

5 · நீட்டிப்பு

  1. 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.
  2. 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.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

குறைந்த விலகல் எண் ஊடகங்கள் குறைவாக விலக்குகின்றன

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.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

ஒளியியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்