Fizică Optică
Exercitii rezolvate dispersia luminii prin prisma clasa 9
Dispersia luminii prin prismă este separarea luminii albe în culorile componente datorită dependenței indicelui de refracție de lungimea de undă. La clasa 9, exercițiile implică calcularea unghiului de deviație și a unghiului de dispersie. Rezolvăm două probleme cu prisme de sticlă.
Exercițiul 1: Deviația minimă
- 1 Enunț O prismă cu unghiul refringent A = 60° are indicele de refracție n = 1,5 pentru lumină galbenă. Calculați unghiul de deviație minimă δ_min.
- 2 Pasul 1: Formula deviației minime δ_min = 2i - A, unde i este unghiul de incidență la deviație minimă.
- 3 Pasul 2: Calculați i folosind legea refracției La deviație minimă, i = r, și sin i = n sin(A/2). sin i = 1,5 × sin(30°) = 1,5 × 0,5 = 0,75.
- 4 Pasul 3: Determinați i și δ_min i = arcsin(0,75) ≈ 48,6°. δ_min = 2 × 48,6° - 60° = 37,2°.
Exercițiul 2: Dispersia culorilor
- Enunț Pentru aceeași prismă, indicele de refracție este n_roșu = 1,48 și n_violet = 1,52. Calculați unghiul de dispersie Δδ între roșu și violet la deviație minimă.
- Formula dispersiei Δδ = (n_violet - n_roșu) × A, unde A este în radiani.
- Calculați Δδ A = 60° = π/3 rad ≈ 1,047 rad. Δδ = (1,52 - 1,48) × 1,047 ≈ 0,0419 rad ≈ 2,4°.
Folosiți radianii pentru calcule precise cu unghiuri mici în dispersie.