Che cos'è un prisma?
In geometria, il prisma si riferisce a una certa forma tridimensionale: un poliedro o un poligono a stella collegato a una forma identica da lati rettangolari. Un cubo o una scatola rettangolare è un esempio di questo tipo di prisma, ma invece di avere un rettangolo in alto e in basso, come in questo esempio, un prisma geometrico può anche avere un triangolo, una stella a sei punte o qualsiasi altra forma laterale. Nell'ottica, un prisma è un oggetto trasparente con lati lisci e piatti che rifrange la luce. Molti prismi ottici sono anche prismi geometrici, spesso prismi triangolari, ma possono anche essere altre forme. Un prisma ottico è comunemente realizzato in vetro o plastica trasparente, ma qualsiasi materiale può essere utilizzato purché sia trasparente alla fonte di luce che deve essere rifratta.
Quando la luce viene rifratta , il suo corso viene piegato a causa di un ostacolo sul suo cammino. Puoi vedere un esempio di luce rifratta posizionando una matita in un bicchiere d'acqua trasparente e osservando come sembra dividere dove inizia l'acqua. Ciò accade perché l'acqua ha un indice di rifrazione più elevato dell'aria, quindi la luce si muove più lentamente attraverso l'acqua. Un prisma ottico ha anche un indice di rifrazione più elevato dell'aria, quindi la luce che lo attraversa viene rifratta.
Di conseguenza, la luce di frequenze o lunghezze d'onda diverse viaggia a velocità diverse e si rifrange ad angoli diversi. Nello spettro visibile, la porzione dello spettro elettromagnetico (EM) visibile all'occhio umano, diverse frequenze di luce appaiono come colori diversi. La luce bianca pura è una combinazione di luce di molte frequenze, quindi quando la luce bianca pura brilla attraverso un prisma, si spezza nelle sue lunghezze d'onda costituenti, creando un effetto arcobaleno.
Il rosso, la frequenza più bassa visibile all'occhio umano, rifrange meno del viola, la frequenza più alta visibile all'occhio umano, quindi il rosso si piega ad un angolo meno grave del viola. Tutti i colori in mezzo si piegano a diversi gradi, quindi il prisma crea un arcobaleno di luce bianca. Questo è anche il modo in cui gli arcobaleni sorgono in natura, poiché si verificano quando l'aria è piena di vapore acqueo che rifrange la luce in modo simile a un prisma.
Altri tipi di prismi hanno effetti diversi sulla luce. Oltre al prisma rifrattivo, un prisma può essere riflettente o polarizzante . I prismi riflettenti riflettono la luce, come uno specchio, e sono utilizzati nel binocolo, tra le altre applicazioni. Un prisma polarizzante si rompe in diverse polarizzazioni , o cariche elettromagnetiche, piuttosto che in diverse frequenze.