Wat is een prisma?

In de geometrie verwijst prisma naar een bepaalde driedimensionale vorm: een veelhoek of sterrenveelhoek verbonden met een identieke vorm door rechthoekige zijden. Een kubus of rechthoekige doos is een voorbeeld van dit type prisma, maar in plaats van een rechthoek aan de boven- en onderkant, zoals in dit voorbeeld, kan een geometrisch prisma ook een driehoek, een zespuntige ster of een andere vele hebben dubbelzijdige vorm. In optica is een prisma een transparant object met gladde, platte zijden die licht breekt. Veel optische prisma's zijn ook geometrische prisma's, vaak driehoekige prisma's, maar het kunnen ook andere vormen zijn. Een optisch prisma wordt meestal gemaakt van glas of doorzichtig plastic, maar elk materiaal kan worden gebruikt zolang het transparant is voor de lichtbron die moet worden gebroken.

Wanneer licht wordt gebroken , buigt het zijn koers door een obstakel in zijn weg. U kunt een voorbeeld van gebroken licht zien door een potlood in een helder glas water te plaatsen en te observeren hoe het lijkt te splitsen waar het water begint. Dit gebeurt omdat water een hogere brekingsindex heeft dan lucht, dus licht beweegt langzamer door water. Een optisch prisma heeft ook een hogere brekingsindex dan lucht, dus licht dat erdoorheen gaat wordt gebroken.

Licht van verschillende frequenties of golflengtes reist met verschillende snelheden en breekt daardoor onder verschillende hoeken. In het zichtbare spectrum, het gedeelte van het elektromagnetische (EM) spectrum zichtbaar voor het menselijk oog, verschijnen verschillende lichtfrequenties als verschillende kleuren. Puur wit licht is een combinatie van licht met veel frequenties, dus wanneer puur wit licht door een prisma schijnt, valt het uiteen in zijn samenstellende golflengten, waardoor een regenboogeffect ontstaat.

Rood, de laagste frequentie zichtbaar voor het menselijk oog, breekt minder dan violet, de hoogste frequentie zichtbaar voor het menselijk oog, dus buigt rood onder een minder ernstige hoek dan violet. Alle kleuren daartussen buigen in verschillende graden, dus het prisma maakt een regenboog van wit licht. Dit is ook hoe regenbogen in de natuur ontstaan, omdat ze optreden wanneer de lucht vol waterdamp is die licht op dezelfde manier als een prisma breekt.

Andere soorten prisma's hebben verschillende effecten op licht. Naast het brekingsprisma kan een prisma reflecterend of polariserend zijn . Reflecterende prisma's reflecteren licht, zoals een spiegel, en worden onder andere in verrekijkers gebruikt. Een polariserend prisma breekt het licht in verschillende polarisaties , of elektromagnetische ladingen, in plaats van verschillende frequenties.