నీటి ప్రిజం: గాజు కంటే మెల్లని విక్షేపణ

1 · ఊహించండి

గాజు కంటే నీటికి తక్కువ వక్రీభవన సూచిక (n ≈ 1.33). నీటితో నిండిన ప్రిజం సమాన గాజు ప్రిజం కంటే తక్కువ కాంతిని విచలనం చేస్తుందా?

• అవును — నీటి తక్కువ సూచిక అంటే ప్రతి తలం వద్ద తక్కువ వంపు, కాబట్టి అదే శీర్ష కోణపు గాజు ప్రిజం కంటే తక్కువ మొత్తం విచలనం.
• నీటి ప్రిజం కాంతిని గాజు కంటే ఎక్కువ విచలనం చేస్తుంది.
• మాధ్యమ సూచిక ఏమైనా విచలనం ఒకటే ఉంటుంది.

2 · అమరిక

1. water-prism ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ఈ నీటితో నిండిన ప్రిజానికి శీర్ష కోణం A = 60°, సూచిక n = 1.33.
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. స్కేలును white-light-prism (క్రౌన్ గాజు) ప్రయోగపు దానితో పోల్చండి.

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), ఆపై δ = θ₁ + θ₄ − A, n = 1.33 ఉపయోగించి లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. మీ విచలన విలువలను white-light-prism ప్రయోగపు దానితో (అదే శీర్ష కోణం, ఎక్కువ సూచిక) పోల్చండి. నీటి తక్కువ సూచిక ప్రతి సరిపోయే పతన కోణం వద్ద చిన్న విచలనాన్ని ఎందుకు ఉత్పత్తి చేస్తుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. ఇంద్రధనుస్సు అనేది అనివార్యంగా లక్షల చిన్న గోళాకార నీటి-బిందు 'ప్రిజంలు' సూర్యకాంతిని వక్రీభవింపజేసి, అంతర్గతంగా పరావర్తనం చేయడం. (గాజుతో పోలిస్తే) నీటి మితమైన విక్షేపణ ఇంకా కనిపించే — కొద్దిగా తక్కువ చదునైన — వర్ణపటాన్ని ఇంద్రధనుస్సులో ఎందుకు ఉత్పత్తి చేస్తుందో వివరించండి.
2. ఈ ప్రయోగంలో flint-prism (n≈1.66), white-light-prism/క్రౌన్ గాజు (n=1.5), water-prism (n=1.33) స్పష్టమైన ధోరణిని ఏర్పరుస్తాయి: దట్టమైన ఆప్టికల్ మాధ్యమాలు కాంతిని ఎక్కువ విక్షేపిస్తాయి, విచలనం చేస్తాయి. ఈ ధోరణి tir ప్రయోగపు క్లిష్ట-కోణ ధోరణి వలె అదే భౌతికశాస్త్రాన్ని ఎందుకు అనుసరిస్తుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు