దృగ్విజ్ఞానం

కనిష్ఠ విచలనం

సౌష్ఠవ ప్రయాణం వద్ద విచలనం కనిష్ఠం — గాజు వక్రీభవన సూచిక కొలవడానికి ఇది క్లాసిక్ మార్గం.

కనిష్ఠ విచలనం — ఇంటరాక్టివ్ దృగ్విజ్ఞానం సిమ్యులేషన్. సౌష్ఠవ ప్రయాణం వద్ద విచలనం కనిష్ఠం — గాజు వక్రీభవన సూచిక కొలవడానికి ఇది క్లాసిక్ మార్గం. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.

కనిష్ఠ విచలనం

సౌష్ఠవ ప్రయాణం వద్ద విచలనం కనిష్ఠం — గాజు సూచికను కొలవడానికి క్లాసిక్ మార్గం.

పట్టకం గుండా కిరణ మార్గం సౌష్ఠ్యంగా ఉన్నప్పుడు, విచలనం కనిష్ఠమవుతుంది — వక్రీభవన సూచికను కొలవడానికి రేఖాగణితం సరళమవుతుంది. ఖచ్చితమైన n(λ) నిర్ణయించడానికి స్పెక్ట్రోమీటర్‌లు తరచుగా ఈ కోణానికి సర్దుబాటు చేయబడతాయి.

• సౌష్ఠవ ప్రయాణం
• సూచిక n కొలవండి

దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ

ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి

ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.

ముఖ్య ప్రశ్న

ప్రిజం గుండా పోయే కిరణం ఒక ప్రత్యేక పతన కోణం — సౌష్ఠవ దాటడం, ఇక్కడ ప్రిజం లోపల కిరణం దాని అడ్డు భుజానికి సమాంతరంగా ప్రయాణిస్తుంది — వద్ద తన కనిష్ఠ సాధ్యమైన విచలన కోణాన్ని చేరుకుంటుంది. వెడల్పాటి-శీర్ష ప్రిజానికి పెద్ద కనిష్ఠ విచలనం ఉంటుందా?

పరిగణించాల్సిన ఊహలు

• అవును — పెద్ద శీర్ష కోణం కిరణాన్ని మొత్తంమీద ఎక్కువ వంపుతుంది, పెద్ద కనిష్ఠ విచలనాన్ని ఇస్తుంది.
• పెద్ద శీర్ష కోణం చిన్న కనిష్ఠ విచలనాన్ని ఇస్తుంది.
• కనిష్ఠ విచలనం శీర్ష కోణంపై ఆధారపడదు.

చరరాశి పాత్రలు

మీరు సెట్ చేసేవి:

• శీర్ష కోణం A (°)

మీరు కొలిచేవి:

• కనిష్ఠ విచలనం δ_min (°)

పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది

1. min-deviation ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ఈ 60°/n=1.5 ప్రిజం తన సౌష్ఠవ-దాటడం పతన కోణం వద్ద సెట్ చేయబడింది, ఇది విచలనాన్ని కనిష్ఠీకరిస్తుంది.
2. విచలన రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి శీర్ష కోణాన్ని సెట్ చేసి (సూచిక n = 1.5 స్థిరం), ఆపై విచలన రీడింగ్ పడిపోవడం ఆగి మళ్లీ పెరగడం మొదలయ్యే వరకు ప్రిజాన్ని తిప్పండి — టిల్ట్ స్లైడర్‌ను లాగండి. ఆ అతి చిన్న విలువను నమోదు చేయండి: అదే ఆ శీర్షానికి కనిష్ఠ విచలనం.

పాలక సమీకరణం

కనిష్ఠ విచలన సూత్రం — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)

సౌష్ఠవ దాటడాన్ని ఇచ్చే పతన కోణం వద్ద (ప్రిజం లోపల అడ్డు భుజానికి సమాంతరమైన కిరణం), విచలనం కనిష్ఠానికి చేరుతుంది: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. ఈ ప్రత్యేక కోణం ప్రిజపు వక్రీభవన సూచికను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి ప్రయోగాత్మకంగా వాడతారు.

ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది

• ఒక ప్రయత్నానికి, n = 1.5 ఉపయోగించి δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
• సౌష్ఠవ దాటడం (కిరణం గాజు లోపల ప్రిజపు అడ్డు భుజానికి సమాంతరంగా ప్రయాణించడం) ఇచ్చిన శీర్ష కోణం, సూచికలకు సాధ్యమైన అతి చిన్న విచలనాన్ని ఎందుకు ఇస్తుందో వివరించండి — వేరే ఏ పతన కోణం అయినా తక్కువ కాదు, ఎక్కువ విచలనాన్నే ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ల్యాబ్‌కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

• కనిష్ఠ-విచలన సూత్రాన్ని తిరగబడించి శీర్ష కోణం, కొలిచిన కనిష్ఠ విచలనం నుండి గాజు వక్రీభవన సూచికను కొలవవచ్చు: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). ఇదే క్లాసిక్ ప్రిజం-స్పెక్ట్రోమీటర్ పద్ధతి. ప్రయోగాత్మకంగా కనిష్ఠాన్ని కనుగొనడం (ప్రిజాన్ని నెమ్మదిగా తిప్పుతూ విచలనం తగ్గడం ఎక్కడైతే ఆగుతుందో చూస్తూ) ఏకపక్ష పతన కోణం వద్ద కొలవడం కంటే ఎందుకు మరింత నమ్మదగినది?
• పెద్ద శీర్ష కోణం గల ప్రిజం తెల్ల కాంతిని మరింత విశాల వర్ణపటంలోకి విస్తరిస్తుంది. మీ δ_min-vs-A సంబంధాన్ని ఉపయోగించి, చక్కటి తరంగదైర్ఘ్య విభేదకత కావాల్సినప్పుడు స్పెక్ట్రోమీటర్ రూపకర్తలు పెద్ద శీర్ష కోణాన్ని ఎందుకు ఎంచుకుంటారో వివరించండి.

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

1. Min Deviation కు స్వాగతం
2. పట్టకం ఎంచుకోండి
3. ప్లే నొక్కండి
4. సౌష్ఠవ ప్రయాణం
5. లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
6. మీరు సాధించారు!

దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.

ఇంటరాక్టివ్ ల్యాబ్ తెరవండి →

ప్రయోగ పత్రకం డౌన్‌లోడ్ →

స్నెల్ వక్రీభవన నియమం