సన్న ప్రిజం: చిన్న-కోణ ఉపగమనం

1 · ఊహించండి

చిన్న శీర్ష కోణం గల ప్రిజం ('సన్న ప్రిజం') కాంతిని కేవలం మెల్లగా మాత్రమే విచలనం చేస్తుంది. వెడల్పాటి-శీర్ష ప్రిజపు నాటకీయ కనిష్ఠ-విచలన వక్రరేఖకు భిన్నంగా, విచలనం పతన కోణాల శ్రేణిలో సుమారు స్థిరంగానే ఉంటుందా?

• వెడల్పాటి-శీర్ష ప్రిజం వలెనే విచలనం పతన కోణంతో ఇంకా నాటకీయంగా మారుతూనే ఉంటుంది.
• అవును — సన్న ప్రిజానికి విచలనం సుమారుగా δ ≈ (n−1)A, సాధారణ పతన కోణాల శ్రేణిలో దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది.
• సన్న ప్రిజం వాస్తవానికి సున్నా విచలనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

2 · అమరిక

1. small-apex-prism ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ఈ సన్న ప్రిజానికి శీర్ష కోణం A = 30°, సూచిక n = 1.5.
2. మొత్తం-విచలన రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి పతన కోణాన్ని సెట్ చేసి, మొత్తం విచలనాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం పతన కోణం θ₁ (x-అక్షం) పై విచలనం δ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. వక్రరేఖ white-light-prism ప్రయోగపు దాని కంటే చాలా సమతలంగా ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), ఆపై δ = θ₁ + θ₄ − A, A = 30°, n = 1.5 ఉపయోగించి లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి. అలాగే సన్న-ప్రిజం ఉపగమనం δ ≈ (n−1)A = 15° లెక్కించి, మీ ఖచ్చిత విలువలు ఎంత దగ్గరగా వస్తాయో చూడండి.
2. చిన్న శీర్ష కోణం మొత్తం విచలనాన్ని పతన కోణం యొక్క ఖచ్చిత విలువపై తక్కువ సున్నితం చేస్తుందో వివరించండి — సన్న-ప్రిజం ఉపగమనం δ ≈ (n−1)A కోణ ఆధారతను పూర్తిగా వదిలివేస్తుంది, A చిన్నది ఉన్నప్పుడు ఇది చెల్లుతుంది.

5 · విస్తరించండి

1. సన్న ప్రిజంలు ('ఆప్టికల్ వెడ్జ్‌లు') వాటి దగ్గర-స్థిర విచలనం వల్ల అంచనా వేయదగినవి, రూపకల్పన చేయడానికి సులభమైనవి కావడంతో కొన్ని సవరణ కళ్లద్దాలు, దూరమాపకాలలో సరిగ్గా ఉపయోగించబడతాయి. వెడల్పాటి-శీర్ష ప్రిజపు పదునైన కోణ-ఆధారిత విచలనం సరళమైన సవరణ వెడ్జ్‌కు చెడ్డ ఎంపిక ఎందుకో వివరించండి.
2. ఇక్కడి మీ విచలన పరిధిని white-light-prism ప్రయోగపు చాలా విశాలమైన ఊగిసలాటలతో పోల్చండి. పెద్ద శీర్ష కోణం విచలనపు కోణ-ఆధారతను ఎందుకు పెంచుతుందో, చిన్న శీర్ష కోణం దాన్ని దాదాపు పూర్తిగా ఎందుకు తొలగిస్తుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు