آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
شکست نور در منشور؛ رنگ‌ها زاویهٔ یکسانی دارن؟
وقتی نور از هوا وارد شیشه می‌شه، مسیرش می‌شکنه. زاویهٔ تابش یا رنگ نور رو عوض کن؛ فکر می‌کنی پرتوی بنفش در شیشه به خط عمود نزدیک‌تره یا قرمز؟
آزمایش رو شروع کنزاویه رو روی ۴۵ درجه بذار و رنگ قرمز رو انتخاب کن. شاخص شکست و زاویهٔ شکست رو از کارت عددی بخون؛ برچسب شکل تا درجهٔ کامل گرد می‌شه.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
زاویهٔ تابش رو بیشتر کن
رنگ رو روی قرمز ثابت بذار. زاویهٔ تابش رو از ۲۰ به ۶۰ درجه تغییر بده و زاویهٔ شکست رو بخون.
حدست چیه؟ وقتی پرتو با زاویهٔ بیشتری می‌تابه، زاویهٔ شکست هم بیشتر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
زاویهٔ شکست از حدود ۱۳٫۱ به ۳۵٫۰ درجه می‌رسه. هر دو پرتو از هوا وارد شیشه می‌شن و به خط عمود نزدیک‌تر از پرتو تابشی می‌مونن؛ این خروجی زاویهٔ ورود به شیشه‌ست، نه انحراف نهایی بعد از خروج از منشور.
قرمز و بنفش رو بسنج
زاویهٔ تابش رو روی ۴۵ درجه نگه دار. یک بار قرمز و بار دیگه بنفش رو انتخاب کن؛ شاخص شکست و زاویهٔ شکست رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ در این مدل کدوم رنگ شاخص بزرگ‌تری داره و زاویه‌اش به خط عمود نزدیک‌تره؟
توضیح نتیجه رو ببین
شاخص شکست قرمز ۱٫۵۱۰ و زاویه‌اش ۲۷٫۹ درجه‌ست؛ برای بنفش شاخص ۱٫۵۳۰ و زاویه ۲۷٫۵ درجه می‌شه. شاخص بزرگ‌تر زاویهٔ پرتو در شیشه رو نسبت به خط عمود کم می‌کنه؛ برای نتیجهٔ رنگین‌کمان باید خروج از منشور هم محاسبه بشه.
چهار رنگ رو کنار هم بذار
زاویهٔ تابش رو روی ۴۵ درجه ثابت کن و رنگ‌های قرمز، زرد، آبی و بنفش رو یکی‌یکی انتخاب کن. زاویهٔ شکست و شاخص هر کدوم رو یادداشت کن.
حدست چیه؟ از قرمز تا بنفش، شاخص شکست بالا می‌ره یا پایین می‌آد؟ اختلاف زاویه‌ها بزرگه؟
توضیح نتیجه رو ببین
شاخص‌ها از ۱٫۵۱۰ برای قرمز تا ۱٫۵۳۰ برای بنفش بالا می‌رن؛ زاویه‌های شکست به‌ترتیب حدود ۲۷٫۹، ۲۷٫۸، ۲۷٫۷ و ۲۷٫۵ درجه‌ان. فاصلهٔ دو سر فقط ۰٫۴ درجه‌ست؛ شکل همه رو ۲۸ درجه گرد می‌کنه، پس فرق کوچیکشون رو از کارت عددی بخون.
پشت این حرکت چه خبره؟
قانون اسنل مسیر نور رو حساب می‌کنه
n1*sin(theta1)=n2*sin(theta2)
وقتی نور از یک ماده به مادهٔ دیگر می‌ره، زاویه‌اش با خط عمود به سطح و شاخص شکست دو ماده تعیین می‌کنن مسیرش چقدر عوض بشه. این مدل فقط ورود از هوا به شیشه رو حساب می‌کنه.
شاخص بزرگ‌تر، پرتو رو بیشتر به عمود نزدیک می‌کنه
برای یک زاویهٔ تابش ثابت از هوا، شاخص شکست بزرگ‌تر زاویهٔ پرتو در شیشه رو کوچک‌تر می‌کنه. در این مدل ضریب شیشه از ۱٫۵۱۰ برای قرمز تا ۱٫۵۳۰ برای بنفش فرق می‌کنه.
پاشیدگی از تفاوت رنگ‌ها می‌آد
اگر شاخص شکست با طول‌موج فرق کنه، رنگ‌های مختلف بعد از ورود و خروج از منشور مسیرهای جدا پیدا می‌کنن. این ویجت فقط یک سطح هوا و شیشه رو حساب می‌کنه؛ پرتوهای رنگیِ جداشده یا رنگین‌کمان کامل رو نمی‌سازه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا شاخص شکست بنفش از قرمز بیشتره؟
در داده‌های این مدل، شاخص شیشه برای بنفش ۱٫۵۳۰ و برای قرمز ۱٫۵۱۰ انتخاب شده. در زاویهٔ تابش ۴۵ درجه، پرتو بنفش درون شیشه حدود ۲۷٫۵ درجه و قرمز حدود ۲۷٫۹ درجه با خط عمود زاویه می‌سازه. برای توضیح پراکندگی کامل منشور باید مسیر خروج نور رو هم بررسی کرد.
سؤال‌های رایج
قانون اسنل چه چیزی رو پیش‌بینی می‌کنه؟
این قانون رابطهٔ زاویهٔ نور پیش و پس از مرز دو ماده رو با شاخص شکست اون‌ها وصل می‌کنه. این ویجت فقط زاویهٔ ورود از هوا به شیشه رو می‌ده.
شاخص شکست بیشتر یعنی چی؟
برای زاویهٔ تابش ثابت از هوا، شاخص بیشتر زاویهٔ پرتو داخل شیشه رو به خط عمود نزدیک‌تر می‌کنه. عددهای مدل برای بنفش کمی از قرمز بزرگ‌ترن.
آیا این شکل رنگین‌کمان رو می‌سازه؟
نه؛ فقط یک زاویهٔ شکست برای ورود به شیشه محاسبه می‌شه. برای رنگین‌کمانِ خروجی منشور باید شکست در سطح دوم هم حساب بشه و مسیر رنگ‌ها از هم جدا بشه.
چرا شکل برای قرمز و بنفش زاویهٔ یکسانی نشون می‌ده؟
برچسب شکل عدد رو به درجهٔ کامل گرد می‌کنه؛ برای هر دو حدود ۲۸ درجه دیده می‌شه. کارت عددی یک رقم اعشار داره و فرق ۲۷٫۹ و ۲۷٫۵ درجه رو نگه می‌داره.
برای امتحان کردن شکست نور باید حساب بسازم؟
نه؛ زاویهٔ تابش و رنگ رو همین‌جا عوض کن و عددها رو ببین. اگر خواستی دربارهٔ منشور و نور رنگی گفت‌وگو کنی، از دکمهٔ شروع یادگیری با چت استفاده کن.