Logo
Logo

Дисперсия (mod ФТЛ)

Оборудование:

  1. треугольная призма 
  2. красный и зеленый светодиод и лазер 
  3. пальчиковая батарейка и держатель для нее 
  4.  провода крокодил-крокодил 
  5. коробка 
  6. миллиметровка
  7.  малярный скотч 

Дисперсией называется зависимость показателя преломления материала от длины волны проходящего через него света. Для большинства прозрачных стекол показатель преломления изменяется во всем видимом диапазоне длин волн (от синего света до красного) в небольших пределах. Поэтому в большинстве задач показатель преломления для разных длин волн считается одинаковым. Будем называть такой показатель преломления эффективным.

часть А. Теоретическая(2.5 балла).

Рассмотрим треугольную призму с углом при вершине $\varphi$ и показателем преломления $n$. На боковую поверхность призмы падает луч света, причем угол преломления равен $\beta$.

А1 Найдите угол отклонения луча $\delta$, то есть угол между падающим лучом и углом, прошедшим через призму.
Выразите ответ через угол $\beta$, $\varphi$ и $n$.

A2 Покажите, что угол $\delta$ минимален в случае, когда ход луча через призму симметричен.

A3 Найдите минимальное значение угла отклонения света призмой $\delta_{min}.$

Часть Б. Экспериментальная(7.5 балла).

B1 Измерьте эффективный показатель преломления стеклянной призмы. В этой части задачи не следует усреднять показатель преломления для раз- ных источников света, достаточно измерения для любого из них.

Примечание: Найдите его двумя способами. Один—по минимальному углу отклонения.

B2 Определите разность показателей преломления для света красного и зеленого светодиодов. Укажите, какой из показателей преломления больше. А также найдите $\text{d}n /\text{d}\lambda$. Считайте, что $\lambda_{кр}=700~нм,~\lambda_{з}=510~нм.$