Qu'est-ce qu'un prisme?
En géométrie, prisme fait référence à une certaine forme tridimensionnelle: un polyèdre ou un polygone en étoile connecté à une forme identique par des côtés rectangulaires. Un cube ou une boîte rectangulaire est un exemple de ce type de prisme, mais au lieu d’avoir un rectangle en haut et en bas, comme dans cet exemple, un prisme géométrique peut aussi avoir un triangle, une étoile à six branches ou tout autre face à face. En optique, un prisme est un objet transparent à côtés lisses et plats qui réfracte la lumière. De nombreux prismes optiques sont également des prismes géométriques, souvent des prismes triangulaires, mais ils peuvent également être d'autres formes. Un prisme optique est généralement en verre ou en plastique transparent, mais tout matériau peut être utilisé dans la mesure où il est transparent à la source de lumière à réfracter.
Lorsque la lumière est réfractée , sa trajectoire est courbée par un obstacle sur son trajet. Vous pouvez voir un exemple de lumière réfractée en plaçant un crayon dans un verre d'eau claire et en observant comment il semble se fendre à l'endroit où l'eau commence. Cela est dû au fait que l'eau a un indice de réfraction plus élevé que l'air, de sorte que la lumière se déplace plus lentement dans l'eau. Un prisme optique a également un indice de réfraction supérieur à celui de l’air, de sorte que la lumière qui le traverse est réfractée.
La lumière de différentes fréquences ou longueurs d'onde se déplace à des vitesses différentes et se réfracte sous des angles différents. Dans le spectre visible, la partie du spectre électromagnétique (EM) visible à l'œil humain, différentes fréquences de la lumière apparaissent sous forme de couleurs différentes. La lumière blanche pure est une combinaison de lumière de nombreuses fréquences. Ainsi, lorsque la lumière blanche pure brille à travers un prisme, elle se divise en longueurs d'onde qui la composent, créant ainsi un effet arc-en-ciel.
Le rouge, la plus basse fréquence visible à l'œil humain, réfracte moins que le violet, la plus haute fréquence visible à l'œil humain; le rouge se courbe donc sous un angle moins grave que le violet. Toutes les couleurs entre les angles se plient à différents degrés, de sorte que le prisme crée un arc-en-ciel en lumière blanche. C’est aussi la raison pour laquelle les arcs-en-ciel apparaissent dans la nature, comme lorsque l’air est rempli de vapeur d’eau qui réfracte la lumière de la même manière qu’un prisme.
D'autres types de prismes ont des effets différents sur la lumière. En plus du prisme réfractif, un prisme peut être réfléchissant ou polarisant . Les prismes réfléchissants réfléchissent la lumière, comme un miroir, et sont utilisés dans les jumelles, entre autres applications. Un prisme polarisant brise la lumière en différentes polarisations , ou charges électromagnétiques, plutôt qu'en différentes fréquences.