Su Prizması: Camdan Daha Yumuşak Dağılım

1 · Tahmin Et

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?

• 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.

2 · Kurulum

1. water-prism ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu su dolu prizmasının tepe açısı A = 60 °, indeks n = 1.33'dir.
2. Toplam sapma okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için geliş açısını ayarlayın ve toplam sapmayı kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için sapmayı δ (y ekseni) geliş açısına karşı θ₁ (x ekseni) çizin. Ölçeği beyaz ışık prizması (taç camı) deneyininkiyle karşılaştırın.

4 · Analiz et

1. 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.
2. 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.

5 · Uzat

1. 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.
2. 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.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön