Optik
Su prizması (gökkuşağı)
Su (n≈1,33) camdan çok daha az dağılım gösterir — gökkuşağını boyayan o yumuşak yayılım budur.
Su prizması (gökkuşağı) — etkileşimli Optik simülasyonu. Su (n≈1,33) camdan çok daha az dağılım gösterir — gökkuşağını boyayan o yumuşak yayılım budur. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Su dispersiyonu
Su (n≈1,33) camdan çok daha az dağılır — gökkuşağı boyayan hafif bir yayılma.
Suyun mütevazı indeksi (≈1,33) ve düşük dağılımı yumuşak bir spektrum üretir — küçük su damlacıklarının prizma gibi davrandığı doğal gökkuşaklarının arkasındaki fizik budur. Camdan daha az yayılma, ama renkleri görünür şekilde ayırmaya yeter.
- n ≈ 1,33
- Hafif gökkuşağı yayılması
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Su, camdan daha düşük bir kırılma indisine (n ≈ 1,33) sahiptir. Su dolu bir prizma, ışığı eşdeğer bir cam prizmaya göre daha az mı saptırır?
Tartılacak tahminler
- Evet — suyun düşük indeksi, her yüzde daha az bükülme anlamına gelir, dolayısıyla aynı tepe açısına sahip bir cam prizmaya kıyasla toplam sapma daha az olur.
- Su prizması ışığı camdan daha fazla saptırır.
- Sapma, ortamın indeksinden bağımsız olarak aynıdır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Geliş açısı θ₁ (°)
Ölçtüğünüz şey:
- Toplam sapma δ (°)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- water-prism ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu su dolu prizmasının tepe açısı A = 60 °, indeks n = 1.33'dir.
- Toplam sapma okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için geliş açısını ayarlayın ve toplam sapmayı kaydedin.
Yönetim denklemi
Düşük İndeksli Medya Daha Az Sapma — δ = θ₁ + θ₄ − A
Suyun kırılma indisi (1.33) tipik camdan (1.5 – 1.66) daha düşüktür, bu nedenle su prizması ışığı her yüzde daha az güçlü bir şekilde büker — aynı tepe açısı ve olay için daha küçük toplam sapma δ = θ₁ + θ₄ − A.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, n = kullanarak θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), sonra δ = θ₁ + θ₄ − A hesaplayın. 1.33 Tabloyla karşılaştırın.
- Sapma değerlerinizi beyaz ışık prizması deneyininkilerle karşılaştırın (aynı tepe açısı, daha yüksek indeks). Suyun alt indeksinin eşleşen her geliş açısında neden daha küçük sapma ürettiğini açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bir gökkuşağı aslında güneş ışığını kıran ve içten yansıtan milyonlarca küçük küresel su damlacığı 'prizmasından' oluşur. Suyun nispeten mütevazı dağılımının (camla karşılaştırıldığında) neden gökkuşağında daha az canlı olsa da görünür bir spektrum oluşturduğunu açıklayın.
- Bu deneyde flint-prism (n≈ 1.66), white-light-prism /crown cam (n=1.5), ve water-prism (n=1.33) net bir trend oluşturuyor: daha yoğun optik ortam ışığı daha fazla dağıtıyor ve saptırıyor. Bu trendin neden tir deneyinin kritik açı trendiyle aynı fiziği izlediğini açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: su prizma
- Seçin: prizma
- Oynat'a basın
- Suda hafif yayılma
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.