Prizma Işığı Büküyor: Sapma Açısı

1 · Tahmin Et

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?

• 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.

2 · Kurulum

1. white-light-prism ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu krown cam prizmasının tepe açısı A = 60 °, indeks n = 1.5'dir.
2. Toplam sapma okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için ilk yüzdeki geliş açısını ayarlayın ve toplam sapmayı kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için sapmayı δ (y ekseni) geliş açısına karşı θ₁ (x ekseni) çizin. δ ortada bir yerde minimuma mı düşüyor?

4 · Analiz et

1. 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.
2. 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.

5 · Uzat

1. 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.
2. 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.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön