Co to jest pryzmat?

W geometrii pryzmat odnosi się do pewnego trójwymiarowego kształtu: wielościanu lub wielokąta gwiazdy połączonego z identycznym kształtem prostokątnymi bokami. Sześcian lub prostokątne pudełko jest jednym z przykładów tego rodzaju pryzmatu, ale zamiast prostokąta na górze i na dole, tak jak w tym przykładzie, pryzmat geometryczny może mieć również trójkąt, sześcioramienną gwiazdę lub dowolną wiele innych dwustronny kształt. W optyce pryzmat to przezroczysty obiekt o gładkich, płaskich bokach, który załamuje światło. Wiele pryzmatów optycznych jest również pryzmatami geometrycznymi, często trójkątnymi, ale mogą mieć również inne kształty. Pryzmat optyczny jest zwykle wykonany ze szkła lub przezroczystego plastiku, ale można użyć dowolnego materiału, o ile jest on przezroczysty dla źródła światła, które ma być załamane.

Kiedy światło ulega załamaniu , jego bieg jest wygięty z powodu przeszkody na drodze. Możesz zobaczyć przykład załamanego światła, umieszczając ołówek w przezroczystej szklance wody i obserwując, jak to się rozdziela w miejscu, gdzie zaczyna się woda. Dzieje się tak, ponieważ woda ma wyższy współczynnik załamania światła niż powietrze, więc światło porusza się wolniej przez wodę. Pryzmat optyczny ma również wyższy współczynnik załamania światła niż powietrze, więc światło przechodzące przez niego jest załamane.

Światło o różnych częstotliwościach i długościach fal przemieszcza się z różnymi prędkościami, w wyniku czego załamuje się pod różnymi kątami. W widmie widzialnym, część widma elektromagnetycznego (EM) widoczna dla ludzkiego oka, różne częstotliwości światła wyglądają jak różne kolory. Czyste białe światło jest kombinacją światła o wielu częstotliwościach, więc gdy czyste białe światło świeci przez pryzmat, rozpada się na składowe długości fal, tworząc efekt tęczy.

Czerwony, najniższa częstotliwość widoczna dla ludzkiego oka, załamuje się mniej niż fiolet, najwyższa częstotliwość widoczna dla ludzkiego oka, więc czerwony wygina się pod mniej ostrym kątem niż fiolet. Wszystkie kolory pomiędzy zginają się w różnych stopniach, więc pryzmat tworzy tęczę z białego światła. Tak też powstają tęcze w naturze, gdy pojawiają się, gdy powietrze jest pełne pary wodnej, która załamuje światło w podobny sposób jak pryzmat.

Inne rodzaje pryzmatów mają różny wpływ na światło. Oprócz pryzmatu refrakcyjnego, pryzmat może być odblaskowy lub polaryzujący . Pryzmaty odblaskowe odbijają światło, podobnie jak lustro, i są używane między innymi w lornetkach. Pryzmat polaryzacyjny rozbija światło na różne polaryzacje lub ładunki elektromagnetyczne, a nie na różne częstotliwości.