Kronglas-Prisma
Für A = 60°, einen Einfallswinkel von 45°, n_rot = 1,513 und n_violett = 1,532 beträgt die Winkeldispersion etwa 1,83°.
Prisma-Dispersions-Rechner
Berechnen Sie Lichtdispersion durch Prismen mit Wellenlängenanalyse
Visualisierung der Dispersion am Prisma
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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. Die Brechungsindizes der Zwischenfarben werden aus denen von Rot und Violett interpoliert.
Ergebnisse
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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), höheres n, stärkere Brechung
- Rotes Licht: Längere Wellenlänge (≈650nm), niedrigeres n, schwächere Brechung
- Spektralfarben: 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:
- \(\Delta\delta = |\delta_V - \delta_R|\)
- Die Winkeldispersion hängt von der Differenz der Brechungsindizes bei den beiden Wellenlängen ab.
- 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 zerlegen das Sonnenlicht
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