ทัศนศาสตร์
ปริซึมแก้วฟลินต์ (กระจายแสงมากกว่า)
แก้วฟลินต์หนาแน่น (n≈1.66) หักเหมากว่าและกระจายสีกว้างกว่าแก้วคราวน์
ปริซึมแก้วฟลินต์ (กระจายแสงมากกว่า) — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ แก้วฟลินต์หนาแน่น (n≈1.66) หักเหมากว่าและกระจายสีกว้างกว่าแก้วคราวน์ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
การกระจายแสงของแก้วฟลินต์
แก้วฟลินต์หนาแน่น (n≈1.66) หักเหแสงมากกว่าและกระจายสีกว้างกว่าแก้วคราวน์
แก้วฟลินต์มีค่า n สูงกว่าและการกระจายแสงที่แรงกว่าแก้วคราวน์ ทำให้สีกระจายมากขึ้นในปริซึมขนาดกะทัดรัด—ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างขนาดกับการแยกสเปกตรัม พรีเซตนี้เปรียบเทียบฟลินต์หนาแน่น (n ≈ 1.66) เพื่อแสดงว่าเหตุใดผู้ออกแบบเครื่องมือจึงเลือกชนิดแก้วอย่างจงใจ
- n สูงขึ้น → กระจายมากขึ้น
- แก้วฟลินต์ความหนาแน่นสูง
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
แก้วฟลินต์หนาแน่นมีดัชนีหักเหสูงกว่า (n ≈ 1.66) แก้วคราวน์ธรรมดา (n ≈ 1.5) ปริซึมดัชนีสูงกว่าเบี่ยงเบนแสงมากกว่าหรือน้อยกว่าอันดัชนีต่ำกว่า ที่มุมตกและมุมยอดเท่ากัน
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- เบี่ยงเบนน้อยกว่าสำหรับดัชนีสูงกว่า
- มากกว่า — ดัชนีสูงกว่าโค้งแสงแรงกว่าที่ทุกหน้า จึงเบี่ยงเบนรวมมากกว่า
- องศาเบี่ยงเบนไม่ขึ้นกับดัชนีหักเห
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- มุมตกกระทบ θ₁ (°)
สิ่งที่คุณวัด:
- การเบี่ยงเบนรวม δ (°)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดพรีเซ็ท flint-prism แล้วกดรีเซ็ต ปริซึมกระจกฟลินต์นี้มีมุมยอด A = 60° ดัชนีหักเห n = 1.66
- เปิดค่าแสดงองศาเบี่ยงเบนรวม
- ตั้งมุมตกของแต่ละรอบแล้วบันทึกองศาเบี่ยงเบนรวม
สมการควบคุม
องศาเบี่ยงเบนตามดัชนีหักเห — δ = θ₁ + θ₄ − A
ที่มุมตกและมุมยอดคงที่ใด ๆ ปริซึมดัชนีสูงกว่าให้องศาเบี่ยงเบนมากกว่า — การหักเหตามกฎสแนลล์ทั้งสองครั้ง (เข้าและออก) โค้งลำแสงแรงกว่าเมื่อ n มากกว่า
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃) แล้ว δ = θ₁ + θ₄ − A โดยใช้ n = 1.66 เทียบกับตาราง
- เทียบค่าองศาเบี่ยงเบนที่นี่กับของการทดลอง white-light-prism (มุมยอดเท่ากัน ดัชนีต่ำกว่า) อธิบายว่าเหตุใดดัชนีหักเหที่สูงกว่าของแก้วฟลินต์จึงให้องศาเบี่ยงเบนมากกว่าอย่างสม่ำเสมอที่มุมตกเท่ากัน
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- ผู้ออกแบบเลนส์กล้องผสมชิ้นเลนส์แก้วคราวน์กับแก้วฟลินต์ (“ดับเบลตอะโครมาติก”) เพื่อหักลบการคลาดสี — เพราะแก้วสองชนิดกระจายสีต่างกัน อธิบายว่าเหตุใดการใช้แก้วชนิดเดียว แม้ขึ้นรูปแม่นยำเพียงใด ก็กำจัดขอบสีเองไม่ได้
- แก้วฟลินต์กระจายช่วงสีกว้างกว่าแก้วคราวน์ที่มุมยอดเท่ากัน (การกระจายสีมากกว่า ไม่ใช่แค่เบี่ยงเบนมากกว่า) อธิบายว่าเหตุใดแก้วดัชนีสูงอย่างฟลินต์จึงมักกระจายแสงแรงกว่าทั่วสเปกตรัมที่มองเห็น
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- ยินดีต้อนรับสู่ ปริซึมฟลินต์
- เลือกปริซึม
- กดเล่น
- การกระจายแสงที่แรง
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ