Pryzmaty

Pryzmat- bryła,najczęściej wykonana ze szkła, ale również z innych substancji przezroczystych, ograniczona dwoma nie równoległymi płaszczyznami załamującymi przechodzące przez nią promienie świetlne. Pryzmaty mogą służyć do zmiany kierunku promieni, wtedy są to pryzmaty odbijające, w których jest wykorzystywane zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia (stosowane np. w lornetkach). Do rozczepienia światła na barwy podstawowe służa pryzmaty nazywane spektralnymi, wykorzystujące zależnośc współczynnika załamania światła materiału, z którego wykonano pryzmat, od długości fali świetlnej.

Jeśli kąt pomiędzy płaszczyznami załamującymi pryzmatu oznaczyć γ (tzw. kąt łamiący pryzmatu), to sumaryczny kąt odchylenia promienia świetlnego δ związany jest z kątem łamiącym zależnością (w przybliżeniu, dla małych kątów padania):

δ = (n-1)γ,

gdzie: n - współczynnik załamania światła.

Zależność δ od n, przy jednoczesnej zależności n od długości fali światła (dyspersja), powoduje, że pryzmat rozszczepia światło białe, czyli pozwala uzyskać widmo światła. Stosowany do tego celu pryzmat nosi nazwę pryzmatu spektralnego. Pryzmaty takie stosuje się też do zmiany kierunku biegu promieni świetlnych (pryzmaty odbijające, odchylające lub odwracające).

Szczegółowe rozwiązania geometryczne takich pryzmatów to:

- pryzmat prostokątny (γ = 90, światło pada i wydostaje się prostopadle do ścianek, wykorzystuje się tu odbicie całkowite wewnętrzne),

- pryzmat achromatyczny (sklejony z dwóch pryzmatów wykonanych z różnych gatunków szkła o tak dobranych n i γ, by kąty odchylenia dla światła czerwonego i niebieskiego były sobie równe),

- pryzmat rombowy (w przekroju romb, złożenie dwóch pryzmatów prostokątnych),

- pryzmat pentagonalny (o przekroju pięciokątnym, dwa całkowite wewnętrzne odbicia),

- pryzmat à vision directe (pryzmat o przekroju trapezowym, sklejony z 3 lub 5 pryzmatów trójgraniastych wykonanych z różnych gatunków szkła, dobranych tak, by promień o wybranej barwie przechodził bez odchylenia.

Modyfikacje: pryzmat Amiciego i pryzmat Dollonda), pryzmat Porro (dwa pryzmaty prostokątne, których krawędzie łamiące są wzajemnie prostopadłe, wykorzystywany jako układ odwracający.), itd.


Przykłady pryzmatów

Pryzmaty wykonane z kryształów dwójłomnych (dwójłomność) służą do uzyskiwania światła spolaryzowanego. Pryzmaty te, z których najbardziej popularnym jest nikol (inne to np.: pryzmat Dovego, pryzmat Glana, pryzmat Glana-Thompsona, pryzmat Glazerbrooka, pryzmat Foucaulta, pryzmat Franka-Rittera, pryzmat Osipowa-Kinga, pryzmat Wollastona, pryzmat półcieniowy Cornu, pryzmat Ahrensa, pryzmat Hartnacka-Prażmowskiego, pryzmat Rochona, pryzmat Snarmonta itd.), wykonane są z dwóch lub więcej sklejonych ze sobą lub tylko złożonych pryzmatów trójgraniastych o różnych, ustalonych kątach łamiących.