Призма

Историческая справка: До начала ХХ века оптические стекла изготавливались только за границей. Первые образцы отечественного оптического стекла были созданы в Государственном оптическом институте (Ленинград, 1927 год).

Исследуемая призма представляет собой отшлифованный кусок стекла в форме треугольной призмы, в сечении которой лежит равнобедренный треугольник с основанием (85±1) мм и стороной (55±1) мм. Высота призмы (85±1) мм. Призма, вклеенная в корпус, установлена на универсальном штативе, который полностью приспособлен, чтобы настраивать установку при подготовке и проведении демонстраций. Основание штатива диаметром 110 мм выточено из латуни и утяжелено свинцом. Стойка (высота 25 см) с выдвигающимся стержнем позволяет менять высоту расположения призмы. Вверху стержень заканчивается небольшим цилиндрическим шарниром (по типу дверной петли), чтобы поворачивать призму в вертикальной плоскости. К шарниру жестко прикреплена скоба с отверстием для ручки, обеспечивающей поворот призмы той или иной гранью к источнику света. Между ручкой и корпусом выполнено винтовое соединение.
На внутренней стороне скобы найдена гравировка, которая позволила определить: прибор изготовлен на фирме французского оптика и изобретателя Жюля Дюбоска
(1817-1889) в последнее десятилетие XIX века, Париж.

Органайзер исследователя

1. Используя материал статьи, рассчитайте преломляющий угол исследуемой призмы. Проверь себя.
2. В каталоге фирмы J. Duboscq за 1899 год есть замечание о добром качестве выпускаемой продукции с указанием на рисунок 1. На основании картины дисперсионного спектра (рис. 2) определите сорт стекла, из которого может быть изготовлена высококачественная призма. Дайте пояснения своему выбору.


Рисунок 1	Рисунок 2

3. На рисунке 3 показан ход лучей от световой точки S через призму, обращенную преломляющим ребром вверх. Используя рисунок, объясните: а) почему лучи от точечного источника света остаются расходящимися как в призме, так и вне её; б) почему на рисунке особо выделена область Р; как зависит положение изображения S_1 от положения преломляющего ребра призмы.На рисунке 3 показан ход лучей от световой точки S через призму, обращенную преломляющим ребром вверх. Используя рисунок, объясните: а) почему лучи от точечного источника света остаются расходящимися как в призме, так и вне её; б) почему на рисунке особо выделена область Р; как зависит положение изображения S_1 от положения преломляющего ребра призмы.

Рисунок 3

4. Получите картину дисперсии от призмы, обращенной преломляющим ребром вверх. Изучите влияние преломляющего угла призмы на картину дисперсии. Методические указания здесь.
Для исследования вопроса можно воспользоваться анимацией (см. ниже). Как настроить симулятор.