光學

水稜鏡（彩虹）

水（n≈1.33）的色散遠小於玻璃——正是描繪彩虹的那種柔和展開。

水稜鏡（彩虹）——互動式光學模擬。水（n≈1.33）的色散遠小於玻璃——正是描繪彩虹的那種柔和展開。免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。

水的色散

水（n≈1.33）的色散遠小於玻璃——正是描繪彩虹的那種柔和展開。

水的折射率不高（≈1.33）且色散較低，因而產生柔和的光譜 —— 這正是自然彩虹背後的物理原理，微小的水滴在其中扮演稜鏡的角色。其色散程度不如玻璃，但仍足以將色彩明顯分開。

調查簡介

這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。

水的折射率（n ≈ 1.33）比玻璃低。裝滿水的稜鏡是否比同等的玻璃稜鏡使光偏折得更少？

您設定的內容：

您測量的內容：

較低指數的介質偏差較小 — δ = θ₁ + θ₄ − A

水的折射率 (1.33) 低於典型玻璃 (1.5–1.66)，因此水棱鏡在每個面上對光線的彎曲程度較小 - 對於相同的頂角和入射角，總偏差 δ = θ₁ + θ₄ − A 更小。

對於其中一次試驗，使用n = 1.33，計算θ₂ = asin(sin θ₁/n)、θ₃ = A − θ₂、θ₄ = asin(n·sin θ₃)，再計算δ = θ₁ + θ₄ − A。將結果與表格比較。
將您的偏差值與 white-light-prism 實驗的偏差值進行比較（相同的頂角，更高的指數）。解釋為什麼水的較低折射率在每個匹配的入射角上產生較小的偏差。

彩虹本質上是數百萬個微小的球形水滴「稜鏡」折射並內反射陽光的結果。請解釋為什麼水相對溫和的色散（與玻璃相比）仍能在彩虹中產生可見的光譜，只是稍顯不那麼鮮豔。
綜觀本實驗，flint-prism（n≈1.66）、white-light-prism/冕牌玻璃（n=1.5）與water-prism（n=1.33）呈現出明顯的趨勢：光學介質越緻密，對光的色散與偏折就越強。請解釋這一趨勢為何遵循與tir實驗中臨界角趨勢相同的物理原理。

打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。