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Calcolatore di Dispersione del Prisma

Calcola la dispersione della luce attraverso i prismi con analisi della lunghezza d'onda

Visualizzazione della Dispersione del Prisma

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La luce bianca si disperde in uno spettro colorato quando attraversa un prisma. Colori diversi vengono rifratti ad angoli diversi. Gli indici dei colori intermedi sono interpolati tra quelli del rosso e del violetto.

Angolo apicale del prisma (tipicamente 60°)

Per la luce rossa (≈650nm)

Per la luce violetta (≈400nm)

Dispersione: Colori diversi vengono rifratti ad angoli diversi a causa dei loro diversi indici di rifrazione.

Risultati

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Teoria e Formula

La dispersione è il fenomeno per cui la luce bianca si separa nei suoi colori componenti quando attraversa un prisma.

Perché si verifica la dispersione:

  • Dipendenza dalla lunghezza d'onda: L'indice di rifrazione varia con la lunghezza d'onda
  • Luce violetta: Lunghezza d'onda più corta (≈400nm), n più alto, si piega di più
  • Luce rossa: Lunghezza d'onda più lunga (≈650nm), n più basso, si piega di meno
  • Colori dello spettro: Rosso, Arancione, Giallo, Verde, Blu, Indaco, Violetto

Deviazione attraverso il prisma:

  • \(\delta = i_1 + e_2 - A\) (dove e₂ è l'angolo di emergenza)
  • La deviazione minima si verifica quando il raggio passa simmetricamente
  • Alla deviazione minima: \(i_1 = e_2\), \(r_1 = r_2 = A/2\)
  • \(\delta_{\text{min}} = 2i_1 - A\); \(n = \frac{\sin[(A + \delta_{\text{min}})/2]}{\sin(A/2)}\)

Dispersione angolare:

  • \(\Delta\delta = |\delta_V - \delta_R|\)
  • La dispersione angolare dipende dalla differenza tra gli indici di rifrazione alle due lunghezze d’onda.
  • Il vetro flint ha una dispersione maggiore del vetro crown
  • Usato in spettroscopia per analizzare la composizione della luce

Applicazioni:

  • Arcobaleni (gocce d'acqua)
  • Spettroscopia e analisi spettrale
  • Strumenti ottici (spettrometri)
  • Comprensione dell'emissione/assorbimento atomico
\(\delta = i_1 + e_2 - A\)

Esempi Risolti

Prisma di Vetro Crown

Per A = 60°, un’incidenza di 45°, n_rosso = 1,513 e n_violetto = 1,532, la dispersione angolare è circa 1,83°.

Prisma di Vetro Flint

Dispersione maggiore, n_violetto − n_rosso ≈ 0,03, crea uno spettro più ampio

Formazione dell'Arcobaleno

Le gocce d'acqua agiscono come prismi, disperdendo la luce solare

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