Kính đá lửa: Lăng kính có chỉ số cao hơn

1 · Dự đoán

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?

• 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.

2 · Thiết lập

1. 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 .
2. Kích hoạt tính năng đọc độ lệch tổng.
3. Đặt góc tới cho mỗi phép thử và ghi lại tổng độ lệch.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ biểu đồ độ lệch δ (trục y) so với góc tới θ₁ (trục x) cho ba lần thử của bạn. So sánh thang đo tổng thể với các giá trị vương miện bằng kính của thí nghiệm lăng kính ánh sáng trắng.

4 · Phân tích

1. 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.
2. 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.

5 · Gia hạn

1. 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.
2. 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.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm