Minimum Sapma: Prizmadan Simetrik Geçiş
1 · Tahmin Et
Bir prizmadan geçen ışın, mümkün olan en küçük sapma açısına özel bir geliş açısında - prizma içindeki ışının tabanına paralel hareket ettiği simetrik geçişte - ulaşır. Daha geniş apeksli bir prizmanın minimum sapması daha mı büyük?
- Evet — daha büyük bir tepe açısı, ışını genel olarak daha fazla büker ve daha büyük bir minimum sapma sağlar.
- Daha büyük bir tepe açısı daha küçük bir minimum sapma sağlar.
- Minimum sapma tepe açısına bağlı değildir.
2 · Kurulum
- min-deviation ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu 60 °/n=1.5 prizması, sapmayı en aza indiren simetrik geçiş geliş açısına ayarlanmıştır.
- Sapma okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için apeks açısını ayarlayın (indeks n = 1.5 sabit), ardından geliş açısı kaydırıcısını sürükleyerek prizmayı döndürün — sapma okuması düşmeyi bırakıp yeniden yükselmeye başlayana kadar. O en küçük değeri kaydedin: bu, o apeks için minimum sapmadır.
3 · Veri Toplayın
| Tepe açısı A (°) | Minimum sapma δ_min (°) |
|---|---|
| 40.00 | |
| 50.00 | |
| 60.00 |
Üç denemeniz için δ_min'i (y ekseni) A tepe açısına (x ekseni) göre çizin. Çizgi düz mü?
4 · Analiz et
- Bir deneme için, n = 1.5 kullanarak δ_min = 2 ·asin(n·sin(A/2)) – A'yı hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Simetrik geçişin (camın içindeki prizmanın tabanına paralel ilerleyen ışın) belirli bir tepe açısı ve indeks için neden mümkün olan en küçük sapmayı verdiğini açıklayın; diğer herhangi bir geliş açısı daha az değil, DAHA FAZLA sapma üretir.
5 · Uzat
- Minimum sapma formülü, bir camın kırılma indisini bir tepe açısından ve ölçülen minimum sapmadan ÖLÇMEK için tersine çevrilebilir... (prizmayı yavaşça döndürerek ve sapmanın azalmasının nerede durduğunu izleyerek)
- Daha büyük bir tepe açısı prizması beyaz ışığı daha geniş bir spektruma yayar. δ_min-vs-A ilişkinizi kullanarak, spektrometre tasarımcılarının daha iyi dalga boyu çözünürlüğüne ihtiyaç duyduklarında neden daha büyük bir tepe açısı seçebileceklerini açıklayın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
Minimum Sapma Formülü
Simetrik geçiş sağlayan geliş açısında (prizma içindeki tabana paralel ışın), sapma minimum değerine ulaşır: δ_min = 2·asin(n·sin(A/2)) − A. Bu özel açı, bir prizmanın kırılma indisini hassas bir şekilde ölçmek için deneysel olarak kullanılır.
Optik
- Yakınsak Mercek: 2f'nin Ötesinde Gerçek Görüntüler
- Odak Noktası: Görüntülerin Sonsuzluğa Kaçtığı Yer
- Büyüteç Olarak Mercek
- Iraksak Mercek: Daima Sanal, Daima Azaltılmış
- İçbükey Ayna: Yakınsak Mercek Gibi Gerçek Görüntüler
- Dışbükey Ayna: Daima Azaltılmış Bir Sanal Görüntü
- Düzlem Ayna: Özel, Değişmez Bir Durum
- Görünür Derinlik: Bir Havuz Neden Olduğundan Daha Sığ Görünür?
- Toplam İç Yansıma: Kritik Açı
- İki Lensli Aktarma: Görüntüleri Birbirine Zincirleme
- Bileşik Mikroskop: Yüksek Büyütme için İki Lens
- Fotografik Büyütücü: Gerçek, Daha Büyük Bir Görüntü için İki Lens
138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı