แก้วฟลินต์ ปริซึมดัชนีหักเหสูงกว่า

1 · ทำนาย

แก้วฟลินต์หนาแน่นมีดัชนีหักเหสูงกว่า (n ≈ 1.66) แก้วคราวน์ธรรมดา (n ≈ 1.5) ปริซึมดัชนีสูงกว่าเบี่ยงเบนแสงมากกว่าหรือน้อยกว่าอันดัชนีต่ำกว่า ที่มุมตกและมุมยอดเท่ากัน

• เบี่ยงเบนน้อยกว่าสำหรับดัชนีสูงกว่า
• มากกว่า — ดัชนีสูงกว่าโค้งแสงแรงกว่าที่ทุกหน้า จึงเบี่ยงเบนรวมมากกว่า
• องศาเบี่ยงเบนไม่ขึ้นกับดัชนีหักเห

2 · จัดเตรียม

1. เปิดพรีเซ็ท flint-prism แล้วกดรีเซ็ต ปริซึมกระจกฟลินต์นี้มีมุมยอด A = 60° ดัชนีหักเห n = 1.66
2. เปิดค่าแสดงองศาเบี่ยงเบนรวม
3. ตั้งมุมตกของแต่ละรอบแล้วบันทึกองศาเบี่ยงเบนรวม

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตองศาเบี่ยงเบน δ (แกน y) กับมุมตก θ₁ (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เทียบสเกลภาพรวมกับค่าแก้วคราวน์ของการทดลอง white-light-prism

4 · วิเคราะห์

1. 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
2. เทียบค่าองศาเบี่ยงเบนที่นี่กับของการทดลอง white-light-prism (มุมยอดเท่ากัน ดัชนีต่ำกว่า) อธิบายว่าเหตุใดดัชนีหักเหที่สูงกว่าของแก้วฟลินต์จึงให้องศาเบี่ยงเบนมากกว่าอย่างสม่ำเสมอที่มุมตกเท่ากัน

5 · ต่อยอด

1. ผู้ออกแบบเลนส์กล้องผสมชิ้นเลนส์แก้วคราวน์กับแก้วฟลินต์ (“ดับเบลตอะโครมาติก”) เพื่อหักลบการคลาดสี — เพราะแก้วสองชนิดกระจายสีต่างกัน อธิบายว่าเหตุใดการใช้แก้วชนิดเดียว แม้ขึ้นรูปแม่นยำเพียงใด ก็กำจัดขอบสีเองไม่ได้
2. แก้วฟลินต์กระจายช่วงสีกว้างกว่าแก้วคราวน์ที่มุมยอดเท่ากัน (การกระจายสีมากกว่า ไม่ใช่แค่เบี่ยงเบนมากกว่า) อธิบายว่าเหตุใดแก้วดัชนีสูงอย่างฟลินต์จึงมักกระจายแสงแรงกว่าทั่วสเปกตรัมที่มองเห็น

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง