منشور روشنی موڑتا: انحراف زاویہ
1 · پیش گوئی
شیشہ منشور میں آنے والی روشنی ہر سطح پر انعطاف کر اصل سمت سے منحرف نکلتی۔ کیا پہلی سطح کا تابش زاویہ بدلنا کل انحراف ہمیشہ ایک ہی سمت بدلتا؟
- انحراف تابش زاویہ بڑھنے پر ہمیشہ زیادہ۔
- نہیں — انحراف کسی خاص تابش زاویے پر کمینہ رکھتا، سادہ بڑھنے گھٹنے رجحان نہیں۔
- انحراف تابش زاویہ بڑھنے پر ہمیشہ کم۔
2 · تیاری
- white-light-prism پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ اس کراون شیشہ پرزم کا راس زاویہ A = 60° اور اشاریہ n = 1.5 ہے۔
- کل انحراف پڑائت فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے پہلی سطح تابش زاویہ سیٹ کریں اور کل انحراف درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| تابش زاویہ θ₁ (°) | کل انحراف δ (°) |
|---|---|
| 38.00 | |
| 48.00 | |
| 58.00 |
اپنی تین آزمیشوں کے لیے انحراف δ (y محور) بمقابلہ تابش زاویہ θ₁ (x محور) کھینچیں۔ کیا δ بیچ میں کہیں کمینہ؟
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے θ₂ = asin(sin θ₁/n) حساب کریں (پہلی سطح پر سنیل)، پھر θ₃ = A − θ₂ (پرزم جیومیٹری)، پھر θ₄ = asin(n·sin θ₃) (دوسری سطح پر سنیل)، پھر δ = θ₁ + θ₄ − A۔ جدول سے موازنہ کریں۔
- سمجھیں کیوں انحراف تابش زاویے کا سادہ یکساں فعل نہیں — منشور جیومیٹری («دونوں» سطحوں پر موڑ) متوازی گزر زاویے پر حقیقی کمینہ بناتی، جسے کم انحراف تجربہ براہِ راست کھوجتا۔
5 · توسیع
- سفید روشنی بہت ساری طولِ موجیں رکھتی، ہر ایک کا انعطافی عدد تھوڑا مختلف (انتشار) — ہر رنگ تھوڑا مختلف انحراف، سفید روشنی مرئی طیف میں پھیلتی۔ یہ تجربہ ایک نمائندہ عدد؛ اصل سفید روشنی قوسِ قزح بناتی۔
- قوسِ قزح سورج روشنی کے گول بارش قطرات میں انعطاف اور داخلی انعکاس سے — اس چپٹے منقش منشور سے پیچیدہ جیومیٹری، مگر بالکل وہی طولِ موج دار انعطاف (انتشار) اصول۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
پرزم انحراف
پرزم سے گزرنے والی کرن دونوں سطحوں پر مڑتی ہے۔ کل انحراف دونوں خم اور پرزم کے اپنے راس زاویے کو یکجا کرتا ہے: δ = θ₁ + θ₄ − A، جہاں θ₂ اور θ₄ ہر سطح پر سنیل قانون سے آتے ہیں۔