Tilraun í Eðlisfræði 2: Brotstuðull og ljóshraði

Fyrir þessa tilraun er gott að hafa farið yfir aflestur á Vernierkvarða því hann er notaður við aflestur á vikhorni ljósgeisla í gegnum prismu.

...Hluti skynjunar okkar

Brotstuðull ljóss í prisma

Eitt þekktasta plötuumslag rokksögunnar ber hvorki heiti hljómsveitarinnar né titil plötunnar. Bara svartur bakgrunnur og prisma sem brýtur hvítan ljósgeisla upp í samfellt litróf. Félagar Pink Floyd vildu grafíska hönnun svo Storm Thorgersson bjó til útgáfu sem vísaði til ljósasýninga hljómsveitarinnar.

Þegar ljós lendir á skilum tveggja gegnsærra efna brotnar ljósgeislinn ef hraði ljóssins í efninu er ekki sá sami. Hlutfall ljóshraðans í tómi og ljóshraðans í efninu nefnist brotstuðull efnisins en hann er háður öldulengd ljóssins.

Almennt ferðast ljós í efnum hraðar eftir því sem öldulengd þess er styttri (ljósið blárra). Þessi hraðamunur veldur því sem nefnt er tvístrun og er orsök þessa regnboga í prismanu. Sólarljós í gegnum regndropa gefur okkur regnbogann og fegurð demanta; mikil tvístrun í demöntum veldur því að þeir sindra marglitt við réttar aðstæður.

Markmið

Í þessari tilraun verða litir frá kvikasilfurslampa aðgreindir með glerprisma. Vikhorn greinilegra lita er mælt og brotstuðull glersins reiknaður fyrir hvern litanna út frá jöfnu \eqref{brotstudull-prisma}.

Litrófssjáin

Litrófssjáin er sjónauki sem gerir okkur kleift að mæla vikhorn ljósgeislans afar nákvæmlega. Þegar búið er að núllstilla litrófssjána með því að mæla við hvaða gildi á kvarðanum ljósið fera beina leið í gegn er

Öldulengd ljóss og brotstuðull lofts