Quang học

Lăng kính thủy tinh flint (tán sắc mạnh hơn)

Thủy tinh flint đặc (n≈1,66) khúc xạ mạnh hơn và trải rộng màu sắc hơn so với thủy tinh crown.

Lăng kính thủy tinh flint (tán sắc mạnh hơn) — mô phỏng Quang học tương tác. Thủy tinh flint đặc (n≈1,66) khúc xạ mạnh hơn và trải rộng màu sắc hơn so với thủy tinh crown. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Tán xạ trong kính flint

Kính flint dày (n≈1,66) khúc xạ nhiều hơn và phân tán màu sắc rộng hơn kính vương miện.

Thủy tinh flint có chiết suất n cao hơn và độ tán sắc mạnh hơn thủy tinh crown, trải rộng màu sắc nhiều hơn trong một lăng kính nhỏ gọn — sự đánh đổi giữa kích thước và phân tách quang phổ. Cài đặt sẵn này so sánh flint đặc (n ≈ 1,66) để minh họa tại sao các nhà thiết kế thiết bị chọn loại thủy tinh có chủ đích.

n cao hơn → tán rộng hơn
Kính flint đậm đặc

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Thủy tinh đá lửa dày đặc có chiết suất cao hơn (n ≈ 1,66) so với thủy tinh vương miện thông thường (n ≈ 1,5). Lăng kính có chiết suất cao hơn có làm lệch ánh sáng nhiều hay ít hơn lăng kính có chiết suất thấp hơn, ở cùng góc tới và đỉnh?

Dự đoán cân nặng

Độ lệch ít hơn cho chỉ số cao hơn.
Hơn nữa - chỉ số cao hơn sẽ bẻ cong ánh sáng mạnh hơn ở mỗi mặt, tạo ra độ lệch tổng lớn hơn.
Độ lệch không bị ảnh hưởng bởi chỉ số.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

Góc tới θ₁ (°)

Những gì bạn đo lường:

Tổng độ lệch δ (°)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

Mở cài đặt trước flint-prism và nhấn Reset. Lăng kính thủy tinh flint này có góc đỉnh A = 60 °, chỉ số n = 1.66 .
Kích hoạt tính năng đọc độ lệch tổng.
Đặt góc tới cho mỗi phép thử và ghi lại tổng độ lệch.

phương trình điều khiển

Thang đo độ lệch với chỉ số — δ = θ₁ + θ₄ − A

Ở bất kỳ góc tới và góc đỉnh cố định nào, lăng kính có chiết suất cao hơn tạo ra độ lệch lớn hơn - cả hai khúc xạ định luật Snell (đi vào và đi ra) đều làm cong tia mạnh hơn để có n lớn hơn.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

Đối với một lần thử, hãy tính θ₂ = asin(sin θ₁/n), θ₃ = A − θ₂, θ₄ = asin(n·sin θ₃), sau đó δ = θ₁ + θ₄ − A, sử dụng n = 1.66 . So sánh với bảng.
So sánh các giá trị độ lệch của bạn ở đây với thử nghiệm lăng kính ánh sáng trắng (cùng góc đỉnh, chỉ số thấp hơn). Giải thích tại sao chỉ số cao hơn của thủy tinh đá lửa tạo ra độ lệch lớn hơn ở cùng một góc tới.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

Các nhà thiết kế ống kính máy ảnh kết hợp các thành phần kính vương miện và kính đá lửa (một 'bộ đôi tiêu sắc') để loại bỏ quang sai màu — vì hai loại kính phân tán màu sắc khác nhau. Giải thích tại sao chỉ sử dụng một loại kính, dù có hình dạng chính xác đến đâu, cũng không thể tự loại bỏ viền màu.
Kính đá lửa trải rộng phạm vi màu rộng hơn kính vương miện cho cùng một góc đỉnh (độ phân tán nhiều hơn chứ không chỉ độ lệch nhiều hơn). Giải thích tại sao thủy tinh có chiết suất cao hơn như đá lửa có xu hướng phân tán ánh sáng mạnh hơn trong quang phổ khả kiến.

AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
General High School Physics — Light & optics
NGSS High School Physics — Wave properties

Chào mừng đến lăng kính flint
Chọn lăng kính
Nhấn Phát
Tán sắc mạnh
Mở Trình kiểm tra
Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Định Luật Khúc Xạ Snell