Keel

Prisma Dispersiooni Kalkulaator

Arvuta valguse dispersiooni prisma läbi koos lainepikkuse analüüsiga

Prisma dispersiooni visualiseerimine

Scroll to zoom • Drag to pan • Zoom: 100%

Valge valgus hajutub värviliseks spektriks, kui see läbib prisma. Erinevad värvid murrduvad erinevate nurkadega.

Prisma tipus asuv nurk (tavaliselt 60°)

Punasel valguse (≈650nm)

Violetsel valguse (≈400nm)

Dispersioon: Erinevad värvid murrduvad erinevate nurkadega nendes murdumisnäitajate erinevuste tõttu.

Tulemused

Sisesta väärtused ja klõpsa Arvuta, et näha tulemust.

Teooria ja valem

Dispersioon on nähtus, kus valge valgus eraldub oma komponentvärvide spektriks, kui see läbib prisma.

Miks dispersioon toimub:

  • Lainepikkuse sõltuvus: Murdumisnäitaja varieerub lainepikkuse järgi
  • Violetne valgus: Lühem lainepikkus (≈400nm), suurem n, murdub rohkem
  • Punane valgus: Pikem lainepikkus (≈650nm), väiksem n, murdub vähem
  • ROYGBIV: Punane, Oranž, Kollane, Roheline, Sinine, Indigo, Violetne

Kõrvalekalle prisma läbi:

  • \(\delta = i_1 + e_2 - A\) (kus e₂ on väljumise nurk)
  • Minimaalne kõrvalekalle tekib, kui kiir läbib prismat sümmeetriliselt
  • Minimaalse kõrvalekalde korral: i₁ = e₂ ja r₁ = r₂ = A/2: \(i_1 = e_2\), \(r_1 = r_2 = A/2\)
  • \(\delta_{\text{min}} = 2i_1 - A\); \(n = \frac{\sin[(A + \delta_{\text{min}})/2]}{\sin(A/2)}\)

Nurga dispersioon:

  • \(\Delta\delta = \delta_{\text{violet}} - \delta_{\text{red}}\)
  • Sõltub (n_v - n_r) ehk hajutavast võimsusest
  • Klaasprismal on suurem dispersioon kui kroonklaasil
  • Kasutatakse spektroskoopias valguse koostise analüüsimiseks

Rakendused:

  • Vikerkaared (veetilgad)
  • Spektroskoopia ja spektri analüüs
  • Optilised instrumendid (spektromeetrid)
  • Aatomite emissioon/absorptsioon
\(\delta = i_1 + e_2 - A\)

Lahendatud näited

Kroonklaasist prisma

\(A=60°, n_{\text{red}}=1.513, n_{\text{violet}}=1.532\), n_punane=1.513, n_violetne=1.532, dispersioon ≈ 2-3°

Klaasprisma

Suurem dispersioon, n_violetne - n_punane ≈ 0.03, loob laiema spektri

Vikerkaar

Veetilgad toimivad prismadena, hajutades päikesevalgust

Prism Dispersion Calculator | MathCalcLab | MathCalcLab