Simulador de dispersión de la luz en un prisma

¿Por qué un prisma divide la luz blanca en un arcoíris?

La luz blanca es una mezcla de todos los colores. Al entrar en el vidrio, se ralentiza y se desvía, y el grado de desviación depende del color: la luz violeta se ralentiza más que la roja, así que se desvía más. Esto se llama dispersión. Un prisma desvía la luz dos veces, al entrar y al salir, de modo que cada color sale con un ángulo distinto y el haz se abre en un espectro. Isaac Newton separó la luz solar de esta forma en la década de 1660, y las gotas de lluvia hacen lo mismo cuando forman un arcoíris.

Descripción de la herramienta

El simulador de dispersión de luz en un prisma sigue la trayectoria de un haz de luz blanca a través de un prisma, con una longitud de onda cada 2 nm, desde el violeta (400 nm) hasta el rojo (700 nm). Elige el material del prisma y luego mueve los controles deslizantes para cambiar el ángulo del vértice, que es el ángulo de la parte superior del prisma, y el ángulo de incidencia, que es el ángulo entre el haz y la línea discontinua perpendicular a la cara del prisma. El haz permanece blanco mientras los colores se superponen y se convierte en un arcoíris a medida que se separan.

Debajo del diagrama se muestran el índice de refracción y el ángulo de desviación de la luz roja y violeta, así como la dispersión del espectro, que es el ángulo entre ambas. Los índices de refracción proceden de fórmulas de dispersión publicadas: datos del catálogo SCHOTT para el vidrio crown, el vidrio flint y el flint denso, y ajustes a mediciones publicadas para el agua, la sílice fundida, el acrílico y el diamante.

Cuando la luz llega a la cara opuesta del prisma con un ángulo demasiado pronunciado, no puede salir y rebota en el interior. Esto se llama reflexión interna total. El diagrama muestra hacia dónde va esa luz, y la herramienta indica qué ángulo debes cambiar para dejarla salir.

Características

• Trazado de rayos mediante la ley de Snell y reflexión interna total en cada cara
• Siete materiales para prismas, desde el agua hasta el diamante
• Índice de refracción, desviación y dispersión del espectro para la luz roja y violeta

Cuánto dispersa los colores un prisma de 60°

En el ángulo de desviación mínima, cuando el haz atraviesa el prisma en paralelo a su base:

El vidrio flint dispersa los colores mucho más que el vidrio crown, por eso los espectroscopios utilizan prismas de vidrio flint. El diamante desvía la luz con tanta intensidad que no puede salir nada de un prisma de diamante de 60°. Prueba con un ángulo del vértice de 40° y un ángulo de incidencia superior a 45°.