Prizmada Işık Dağılımı Simülatörü

Bir prizma beyaz ışığı neden gökkuşağı renklerine ayırır?

Beyaz ışık, tüm renklerin karışımıdır. Camın içine girdiğinde yavaşlar ve kırılır; bunun miktarı renge bağlıdır: mor ışık, kırmızı ışıktan daha fazla yavaşladığı için daha fazla kırılır. Buna dispersiyon denir. Prizma ışığı iki kez kırar: önce içeri girerken, sonra dışarı çıkarken. Böylece her renk kendi açısıyla çıkar ve ışın yelpaze gibi açılarak bir spektrum oluşturur. Isaac Newton, 1660'larda güneş ışığını bu şekilde renklere ayırdı; yağmur damlaları da gökkuşağı oluştururken aynı şeyi yapar.

Araç açıklaması

Prizma Işığı Dispersiyonu Simülatörü, beyaz ışın demetini bir prizmadan geçirerek mor (400 nm) ile kırmızı (700 nm) arasındaki her 2 nm'de bir dalga boyunu izler. Prizma malzemesini seçin, ardından prizmanın üst kısmındaki açı olan tepe açısını ve ışınla prizma yüzeyine dik kesikli çizgi arasındaki açı olan gelme açısını değiştirmek için kaydırıcıları kullanın. Renkler üst üste binerken ışın beyaz kalır; renkler birbirinden ayrıldıkça gökkuşağına dönüşür.

Diyagramın altında kırmızı ve mor ışığın kırılma indisini ve sapma açısını, ayrıca bu iki renk arasındaki açı olan spektrum yayılımını görebilirsiniz. Kırılma indisleri, yayımlanmış dispersiyon formüllerinden alınmıştır: taç camı, flint camı ve yoğun flint camı için SCHOTT katalog verileri; su, erimiş silika, akrilik ve elmas içinse yayımlanmış ölçümlere uydurulan eğriler kullanılmıştır.

Işık prizmanın uzak yüzeyine çok dik bir açıyla çarptığında dışarı çıkamaz ve içeride geri yansır. Buna tam yansıma denir. Diyagram, bu ışığın nereye gittiğini gösterir; araç da ışığın dışarı çıkmasını sağlamak için hangi açıyı değiştirmeniz gerektiğini bildirir.

Özellikler

• Her yüzeyde Snell yasası ve tam yansımayla ışın izleme
• Sudan elmasa kadar yedi prizma malzemesi
• Kırmızı ve mor ışık için kırılma indisi, sapma açısı ve spektrum yayılımı

60°'lik bir prizma renkleri ne kadar ayırır?

Işının prizmayı tabanına paralel geçtiği minimum sapma açısında:

Flint camı, renkleri taç camından çok daha fazla ayırır; bu nedenle spektroskoplarda flint camı prizmalar kullanılır. Elmas ışığı o kadar güçlü kırar ki 60°'lik bir elmas prizmadan hiç ışık çıkamaz. 40°'lik bir tepe açısı ve 45°'nin üzerinde bir gelme açısı deneyin.