Prelamanje svetlosti kroz prizmu

Prelamanje svetlosti kroz prizmu

kada se bela svetlost usmeri na jednu od bočnih strana prizme svetlosni zraci se dva puta prelamaju: pri ulasku i pri izlasku iz prizme. Zbog disperzije svetlosti, pri tome se dobija spektar bele svetlosti i na zaklonu se vide: crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava i ljubičasta boja.

Crveni zraci (najmanje frekvencije) prelamaju se pod najmanjim uglom a ljubičasti zraci (najveće frekvencije) se prelamaju pod najvećim uglom skretanja.

Disperzioni ugao – ugao između graničnih zraka ljubičaste i crvene komponente bele svetlosti posle prelamanja kroz staklenu prizmu (δ= δ_lj – δ_c). To je ugao između pravaca crvenog i ljubičastog svetlosnog zraka. Od tog ugla zavisi širina spektra.

Slika: disperzioni ugao. Od vrednosti disperzionog ugla zavisi širina spektra

Zrak monohromatske svetlosti pada na prizmu pod upadnim uglom α1 i ulazi u optički gušću sredinu pri čemu se zrak prelama ka normali (prelomni ugao β1). Zrak prolazi kroz prizmu i pada na drugu graničnu površinu pod upadnim uglom β2. Zrak izlazi iz prizme (ide iz optički gušće u optički ređu sredinu i odbija se od normale, prelomni ugao α2).

Slika: Prelamanje svetlosti kroz prizmu. izvor: http://www.maturski.org

 

θ- prelomni ugao prizme: θ= β₁+ β₂

α₁-upadni ugao

β₁-prelomni ugao(zrak ide iz ređe u gušću sredinu, odbija se ka normali; α₁> β₁)

β₂-upadni ugao (zrak ide iz gušče u ređu sredinu i odbija se od normale: α₂> β₂)

α₂-prelomni ugao

Disperzioni ugao (ugao devijacije):

se izračunava kao spoljašnji ugao trougla (na slici, trougao sa „isprekidanim“ katetama):

δ= α₁-β₁+ α₂-β₂= α₁+ α₂ – (β₁+ β₂)= α₁+ α₂ – θ

Formula koja važi za prelamanje zraka na prvoj graničnoj površini:

,

gde je n indeks prelamanja svetlosti (stakla od koga je napravljana prizma).

 

Njutnov eksperiment sa prizmom

Newton’s Prism Experiment