Çakmaktaşı Cam: Daha Yüksek İndeksli Bir Prizma

1 · Tahmin Et

Yoğun çakmaktaşı cam, sıradan taç camdan (n ≈ 1,5) daha yüksek bir kırılma indisine (n ≈ 1,66) sahiptir. Daha yüksek endeksli bir prizma, aynı geliş açısı ve tepe noktasında ışığı daha düşük endeksli bir prizmadan daha fazla mı yoksa daha az mı saptırıyor?

2 · Kurulum

  1. flint-prism ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu flint cam prizmasının tepe açısı A = 60 °, indeks n = 1.66'dir.
  2. Toplam sapma okumasını etkinleştirin.
  3. Her deneme için geliş açısını ayarlayın ve toplam sapmayı kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Geliş açısı θ₁ (°)Toplam sapma δ (°)
42.00
52.00
62.00

Üç denemeniz için sapmayı δ (y ekseni) geliş açısına karşı θ₁ (x ekseni) çizin. Genel ölçeği beyaz ışık prizması deneyinin taç cam değerleriyle karşılaştırın.

4 · Analiz et

  1. Bir deneme için, n = 1,66 kullanarak θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), sonra δ = θ₁ + θ₄ − A değerini hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
  2. Buradaki sapma değerlerinizi beyaz ışık prizması deneyininkilerle karşılaştırın (aynı tepe açısı, daha düşük indeks). Çakmaktaşı camın daha yüksek indeksinin neden aynı geliş açılarında sürekli olarak daha büyük sapma ürettiğini açıklayın.

5 · Uzat

  1. Kamera merceği tasarımcıları, iki cam türü rengi farklı şekilde dağıttığından, renk sapmasını ortadan kaldırmak için taç camı ve çakmaktaşı cam elemanlarını ("akromatik ikili") birleştirir. Ne kadar hassas şekillendirilmiş olursa olsun yalnızca tek bir cam türü kullanmanın neden tek başına renk saçaklarını ortadan kaldıramayacağını açıklayın.
  2. Çakmaktaşı cam, aynı tepe açısı için taç camdan daha geniş bir renk yelpazesi yayar (yalnızca daha fazla sapma değil, daha fazla dağılım). Çakmaktaşı gibi yüksek indeksli camların neden ışığı görünür spektrumda daha güçlü bir şekilde dağıtma eğiliminde olduğunu açıklayın.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

Sapma İndekse Göre Artar

Herhangi bir sabit geliş açısında ve tepe açısında, daha yüksek endeksli bir prizma daha büyük sapma üretir; her iki Snell yasası kırılması (giriş ve çıkış), daha büyük n için ışını daha güçlü bir şekilde büker.

← Deneye geri dön

Optik

138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı