Exempelsamling fysikalisk optik (PDF)

Dispersion och prismaeffekt
17) Det vanligaste sättet att beteckna blått, gult och rött är F=blått=486,1 nm, d=gult=587,7
nm och C=rött=656,3 nm. Kronglas BK7 har brytningsindex nF=1,523, nd=1,517 och nC=1,514.
Krökningsradierna för en tunn lins gjord av detta glas är +50 mm och +80 mm. Hitta
styrkan och därmed fokallängden för varje färg.
18) Parallellt, vitt ljus träffar ett prisma med toppvinkeln 4,0˚ tillverkat av ett glasmaterial
med nd=1,51680 och Vd=64,17 (BK7 i tabell 14.2 i Optics). Vilken vinkel får man mellan blått
och rött ljus efter brytning i prismat?
19) Beskriv vad som orsakar den blå färgen i följande tre fall: a) den blå himlen, b) blått glas
och c) en bit blått papper.
20) En stråle som går genom en +5 D lins bryts med samma vinkel som om den hade gått
genom ett prisma med toppvinkel 10° och n=1,62. Vid vilket avstånd från linsens mitt
träffar strålen?
21) Följande text fanns i reklamen från en icke namngiven kedja: ”1,74 indexglas är världens
för närvarande tunnaste platsglas. Fördelen är att kanterna/mittjocklek blir betydligt
tunnare, speciellt i styrkor 4,5 dioptrier uppåt, än vanliga CR39 (50 % tunnare) och cirka 13
% tunnare än 1,67 platsglas. Nackdelen är att färgåtergivningen (abbe‐index) blir något
sämre kvalitet, vilket endast kunder i sällsynta fall kan upptäcka.
a) Antag att vi har ett ekvikonkavt glas med styrkan ‐5 D och diametern 4 cm. Hur
många procent tunnare blir överkanten med 1,74 brytningsindex än med 1,67? (Här
krävs tillämpning av kunskaper från geometrisk optik).
b) Hur stor blir vinkelavvikelsen för grönt ljus?
c) Det går normalt att se skillnad mellan rött och blått om vinkelskillnaden är större än
0,5°. Betrakta glasets topp som ett prisma. Kan kunden se skillnad mellan blått och
rött ljus om abbetalet för glaset är 10, 30 respektive 60? (Även högbrytande glas har
sällan Abbe‐tal under 30).