Fysik

Prisme

12. juni 2018 af 10986 - Niveau: B-niveau

Hej er der nogle der kan forklare mig hvorfor det rød og grøn lys kommer ud af prismen, som vist på tegningen? 

Vedhæftet fil: prisme.JPG

Brugbart svar (0)

Svar #1
13. juni 2018 af Eksperimentalfysikeren

Brydningen i prismet skyldes, at lyset bevæger sig langsommere i glasset end i luften. Reduktionen i hastighed afhænger af lysets frekvens, sådan at lys med lav frekvens bevæger sig langsommere end lys med højfrekvens. Farverne hænger sammen med frekvenserne således at rækkefølgen rød, orange, gul, grøn, blå. violet svarer til voksende frekvens.


Svar #2
13. juni 2018 af 10986

Hej tak for svar! Men er det ikke også muligt at forklare ud fra brydningslloven: Sin(i)/Sin(b)=v1/v2 ? Mvh

Brugbart svar (0)

Svar #3
13. juni 2018 af Eksperimentalfysikeren

Jo, det er det. Det er v2, der afhænger af frekvensen.

Man kan beskrive det på den måde, at elektroner i glasset bliver sat i svingninger af lysbølgerne. Derved absorberer de noget af energien, men genudsender den lidt senere. Derfor sker der en forsinkelse, som viser sig ved at lysets hastighed i glasset er mindre end dets hastighed i luft. Elektronerne har en resonansfrekvens, der ligger i det infrarøde område, altså ved en frekvens, der er mindre end frekvensen af rødt lys. Jo tættere lysets frekvens er på denne resonansfrekvens, des større bliver forsinkelsen.

Hvis du holder en snor med et lod i hånden og bevæger hånden en lille smule frem og tilbage, vil pendulet begynde at svinge med. Hvis du bevæger hånden med en lav frekvens, vil loddet næsten svinge i fase med hånden. vælger du i stedet en høj frekvens, vil loddet næsten svinge i modfase med hånden. Hvis hånden svinger med pendulets egen svingningsfrekvens, vil der være en faseforskel på 90 grader. Det er det samme, der sker med elektronerne i glasset.


Svar #4
13. juni 2018 af 10986

Så rødt lys som har en lav hastighed, vil lave en mindre afbøjningsvinkel, end den grønne i følge brydningsloven?

Dvs rødt lys som absorbere mindst energi, vil bryde senere ud af prismen end den grønne?

:-)


Brugbart svar (0)

Svar #5
13. juni 2018 af Eksperimentalfysikeren

Jeg har desværre rodet i det. Elektronernes resonans ligger i det ultraviolette, så det violette lys får den største forsinkelse og det røde den midste forsinkelse. Da grønt lys har en frekvens mellem det røde og det violette lys, har det større forsinkelse end det røde og afbøjes derfor mere end det røde.

Iøvrigt er der en fejl på tegningen. Den røde stråle starter på tegningen med at knække opad. Det gør den ikke, den knækker nedad. Det gør alle de andre farver også.


Svar #6
13. juni 2018 af 10986

Er det så forstået rigtigt at:

hmm jeg forstår ikke helt hvordan grønt lys han få en lavere hastighed end rød.

Fordi hvis grønt lys har en høj frekvens burde det da også have en høj hastighed i følge bølge formlen?


Brugbart svar (0)

Svar #7
13. juni 2018 af Eksperimentalfysikeren

I tomt rum har lyset altid samme hastighed uafhængigt af frekvensen. Grønt lys har højere frekvens end rødt lys og derfor mindre bølgelængde end rødt lys, så c=f*λ er opfyldt. Når lys passerer ind i glas, bliver hastigheden mindre, men frekvensen er den samme, så bølgelængden bliver mindre.


Skriv et svar til: Prisme

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.