Kronglas-Prisma
\(A=60°, n_{\text{red}}=1.513, n_{\text{violet}}=1.532\), n_rot=1.513, n_violett=1.532, Dispersion ≈ 2-3°
Prisma-Dispersion-Rechner
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Prismadispersion-Visualisierung
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Weißes Licht wird in ein buntes Spektrum zerlegt, wenn es durch ein Prisma tritt. Verschiedene Farben brechen sich in unterschiedlichen Winkeln.
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Theorie & Formel
Dispersion ist das Phänomen, bei dem weißes Licht beim Durchgang durch ein Prisma in seine Spektralfarben zerlegt wird.
Warum Dispersion auftritt:
- Wellenlängenabhängigkeit: Der Brechungsindex variiert mit der Wellenlänge
- Violettes Licht: Kürzere Wellenlänge (≈400nm), höherer n, stärkere Brechung
- Rotes Licht: Längere Wellenlänge (≈650nm), niedrigerer n, schwächere Brechung
- ROYGBIV: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett
Ablenkung durch Prisma:
- \(\delta = i_1 + e_2 - A\) (wobei e₂ der Austrittswinkel ist)
- Minimale Ablenkung tritt auf, wenn der Strahl symmetrisch verläuft
- Bei minimaler Ablenkung: \(i_1 = e_2\), \(r_1 = r_2 = A/2\)
- \(\delta_{\text{min}} = 2i_1 - A\); \(n = \frac{\sin[(A + \delta_{\text{min}})/2]}{\sin(A/2)}\)
Winkeldispersion:
- \(\Delta\delta = \delta_{\text{violet}} - \delta_{\text{red}}\)
- Hängt von (n_v - n_r) ab, genannt Dispersionsvermögen
- Flintglas hat eine höhere Dispersion als Kronglas
- Wird in der Spektroskopie zur Analyse der Lichtzusammensetzung verwendet
Anwendungen:
- Regenbogen (Wassertropfen)
- Spektroskopie und Spektralanalyse
- Optische Instrumente (Spektrometer)
- Verständnis atomarer Emission/Absorption
\(\delta = i_1 + e_2 - A\)
Gelöste Beispiele
Flintglas-Prisma
Höhere Dispersion, n_violett - n_rot ≈ 0.03, erzeugt breiteres Spektrum
Regenbogenbildung
Wassertropfen wirken als Prismen und zerstreuen Sonnenlicht
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