Optique et ondes · GCSE Physique Thème 6
Simulateur de dispersion par un prisme et de spectre de l’arc-en-ciel
Simuler la dispersion du prisme de Newton : indice réfractif dépendant de la longueur d'onde (le moins des virages rouges, le plus des virages violets); réflexions internes de la goutte de pluie formant des arcs-en-ciel primaires et secondaires.
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- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
°
°
Dérivations et métriques en direct
Angle de déviation rouge
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Angle de déviation de la violette
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Étendue de dispersion Δδ
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Angle minimal de déviation
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Pourquoi le rouge apparaît-il sur le dessus et le violet sur le fond après dispersion du prisme?
Dérivation étape par étape :
- Violet a la longueur d'onde la plus courte et l'indice de réfraction le plus élevé, avec plus de déviation que le rouge.
Problème travaillé
Problème : Quelles sont les 3 couleurs primaires de la lumière vs pigment? Quelles couleurs leurs mélanges égaux produisent-ils?
Dérivation étape par étape :
- Lumière primaire : Rouge, Vert, Bleu (additif, mélange au blanc). Pigment primaire : Cyan, Magenta, Jaune (soustrayant, se mélange au noir).
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Quels rayons invisibles se trouvent à l'extérieur des extrémités rouge et violette? Donner des applications pratiques.
Clé de réponse : Le rouge extérieur est infrarouge (imagerie thermique, télécommandes). En dehors du violet est ultraviolet (stérilisation, détection contrefaite).
Q2. Variante 2: Comment Newton a - t - il prouvé que les prismes ne teintent pas la lumière blanche?
Clé de réponse : 1) Test des rayons monochromatiques : La lumière rouge isolée ne se divise pas en un deuxième prisme ; 2) la recombinaison : un deuxième prisme inversé fusionne les couleurs en blanc.
Q3. Variante 3: Sous une loupe, quels 3 points de phosphore subpixel composent un écran de télévision couleur?
Clé de réponse : Des points rouges, verts et bleus (RGB). Modulation de leurs intensités individuelles synthétise toutes les couleurs visibles.
Foire aux questions et idées fausses
Pourquoi le ciel est bleu et le coucher du soleil rouge ?
Rayleigh se disperse. De courtes longueurs d'onde bleues se dispersent fortement dans le ciel. Au coucher du soleil, la lumière traverse une atmosphère plus épaisse; seules de longues longueurs d'onde rouges pénètrent.
Pourquoi les arcs-en-ciel ne sont-ils visibles qu'en regardant loin du soleil?
Les arcs-en-ciel sont formés par des gouttes de pluie rétroréfléchissantes du soleil à ~42°. L'observateur doit s'éloigner du soleil vers le rideau de pluie.
Est-ce que les pistolets à thermomètres infrarouges tirent des rayons infrarouges sur votre tête ?
C'est pas vrai ! Tous les objets au-dessus du zéro absolu émettent un rayonnement infrarouge thermique. Le pistolet absorbe passivement les photons infrarouges du corps pour calculer la température.
Qu'est-ce qui détermine la couleur des objets transparents ou opaques ?
Transparent: la couleur de la lumière transmise (le verre rouge passe en rouge). Opaque : la couleur de la lumière réfléchie (les feuilles vertes reflètent le vert). Le blanc reflète tout, le noir absorbe tout.