Optik
Beyaz ışık prizması
Bir prizma maviyi kırmızıdan daha fazla kırar, bu yüzden beyaz ışık bir spektruma yayılır (δ = θ₁ + θ₄ − A).
Beyaz ışık prizması — etkileşimli Optik simülasyonu. Bir prizma maviyi kırmızıdan daha fazla kırar, bu yüzden beyaz ışık bir spektruma yayılır (δ = θ₁ + θ₄ − A). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Dispersiyon
Bir prizma maviyi kırmızıdan daha çok kırar, bu yüzden beyaz ışık bir spektruma yayılır (δ = θ₁ + θ₄ − A).
Snell kanunu dalga boyuna bağlı bir n(λ) indeksi kullanır, bu yüzden her renk biraz farklı bir açıda kırılır. Bir prizmanın tepesi beyaz ışığı bir spektruma ayırır, mor en çok bükülür. Açısal dağılım δ, prizma açısına ve malzemenin Abbe sayısına bağlıdır.
- n, λ ile değişir
- Mavi daha çok bükülür
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
Bir cam prizmaya giren ışık, her bir yüzünden bükülür (kırılır), orijinal yönünden saparak ortaya çıkar. İlk yüzdeki geliş açısının değiştirilmesi toplam sapmayı her zaman aynı yönde değiştirir mi?
Tartılacak tahminler
- Geliş açısı arttıkça sapma her zaman artar.
- Hayır; sapmanın aslında belirli bir geliş açısında minimum değeri vardır, basit bir artış veya azalış eğilimi yoktur.
- Geliş açısı arttıkça sapma her zaman azalır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Geliş açısı θ₁ (°)
Ölçtüğünüz şey:
- Toplam sapma δ (°)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- white-light-prism ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu krown cam prizmasının tepe açısı A = 60 °, indeks n = 1.5'dir.
- Toplam sapma okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için ilk yüzdeki geliş açısını ayarlayın ve toplam sapmayı kaydedin.
Yönetim denklemi
Prizma Sapması — δ = θ₁ + θ₄ − A
Prizmadan geçen ışın her iki taraftan da kırılır. Toplam sapma, hem kıvrımları hem de prizmanın kendi tepe açısını birleştirir: δ = θ₁ + θ₄ − A, burada θ₂ ve θ₄, her yüzdeki Snell yasasından gelir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için θ₂ = asin(sin θ₁/n) (İlk yüzde Snell), θ₃ = A − θ₂ (prizma geometrisi), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (İkinci yüzde Snell) hesaplayın, sonra δ = θ₁ + θ₄ − A'yı hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Sapmanın neden geliş açısının basit bir monoton fonksiyonu olmadığını açıklayın - prizmanın geometrisi (İKİ yüzde bükülme), minimum sapma deneyinde doğrudan keşfedilen simetrik geçiş açısında gerçek bir minimum oluşturur.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Beyaz ışık, her biri biraz farklı kırılma indisine (dağılım) sahip birçok dalga boyu içerir; dolayısıyla her renk biraz farklı miktarda saparak beyaz ışığı görünür bir spektruma yayar. Bu deneyde tek bir temsili indeks kullanılır; gerçek beyaz ışık gökkuşağına yayılır.
- Bir gökkuşağı, güneş ışığının küresel yağmur damlalarının içinde kırılması ve içten yansımasıyla oluşur; bu düz yüzlü prizmadan daha karmaşık bir geometridir, ancak tamamen aynı dalga boyuna bağlı kırılma (dağılım) ilkesi tarafından yönlendirilir.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: beyaz ışık prizma
- Seçin: prizma
- Oynat'a basın
- Beyaz ışık yayılır
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.