روش اجرای کاربرگ
محیط پیش و پس از هر وجه و عمود همان وجه را بنویس. مرور مرحلهای در راهنمای منشور و پاشندگی آمده است.
وجه نخست ← عمود اول ← شکست ← وجه دوم ← عمود دوم ← خروج و پاشندگی
سؤال 1: مرز نخست
پرسش: پرتو از هوا با زاویه وارد منشور شیشهای میشود. در مرز نخست به کدام سو خم میشود؟
پاسخ: چون وارد محیط با ضریب شکست بیشتر میشود، به خط عمود نزدیکتر میشود.
سؤال 2: مرز دوم
پرسش: پرتو از منشور به هوا خارج میشود. رفتار کیفی آن چیست؟
پاسخ: از محیط غلیظتر نوری به رقیقتر میرود و از خط عمود دور میشود، مگر آنکه عمودی بتابد.
سؤال 3: دو عمود
پرسش: چرا نمیتوان زاویهٔ خروج را با عمود سطح ورودی سنجید؟
پاسخ: هر وجه منشور خط عمود مستقل دارد؛ زاویهٔ تابش و شکست هر مرز باید نسبت به عمود همان نقطه اندازهگیری شود.
سؤال 4: تابش عمودی
پرسش: اگر پرتو تکرنگ عمود بر وجه نخست وارد شود، آیا در همان مرز منحرف میشود؟
پاسخ: خیر؛ زاویهٔ تابش صفر است و مسیر در مرز نخست تغییر جهت نمیدهد، هرچند ممکن است در وجه دوم مایل برخورد کند.
سؤال 5: پاشندگی
پرسش: چرا نور سفید در منشور به رنگها جدا میشود؟
پاسخ: ضریب شکست ماده برای طول موجهای مختلف یکسان نیست؛ بنابراین رنگها در مرزها به اندازههای متفاوت میشکنند.
سؤال 6: بنفش و قرمز
پرسش: در پاشندگی معمول شیشه، کدام رنگ بیشتر منحرف میشود؟
پاسخ: بنفش معمولاً ضریب شکست بزرگتر و انحراف بیشتری از قرمز دارد.
سؤال 7: سرعت رنگها
پرسش: اگر ضریب شکست برای بنفش بیشتر باشد، سرعت آن در منشور نسبت به قرمز چگونه است؟
پاسخ: از v=c/n، سرعت بنفش کمتر از قرمز است.
سؤال 8: انحراف و شکست
پرسش: زاویهٔ انحراف با زاویهٔ شکست چه تفاوتی دارد؟
پاسخ: زاویهٔ شکست نسبت به عمود یک مرز سنجیده میشود؛ انحراف تغییر جهت کلی پرتو ورودی تا پرتو خروجی است.
سؤال 9: منشور وارونه
پرسش: اگر منشور را وارونه کنیم، جهت کلی انحراف چه میشود؟
پاسخ: پرتو همچنان به سوی قاعدهٔ منشور منحرف میشود؛ با وارونگی قاعده، جهت انحراف نیز وارونه میشود.
سؤال 10: پرتو تکرنگ
پرسش: آیا پرتو تکرنگ در منشور پاشیده میشود؟
پاسخ: پرتو تکرنگ میتواند بشکند و منحرف شود، اما به چند رنگ تجزیه نمیشود چون یک طول موج اصلی دارد.
خودتصحیح
پاشندگی را با انحراف یک پرتو تکرنگ یکی ندان و زاویهها را نسبت به سطح اندازه نگیر. برای محاسبهٔ هر مرز از نمونه سؤال قانون اسنل استفاده کن.