Melihat Cahaya dengan Prisma Optik

Prisma ialah komponen optik asas yang menggunakan sifat biasan bahan lutsinar untuk membengkok dan menyebarkan pancaran cahaya. Prisma mengandungi sekurang-kurangnya dua permukaan optik bergilap yang membiaskan cahaya berdasarkan perubahan indeks biasan antara prisma dan udara. Prisma memanipulasi cahaya untuk aplikasi termasuk spektroskopi, laser, mikroskop dan pencarian jarak.

Isaac Newton pertama kali menggunakan prisma kaca Triangular dalam eksperimen optik pada tahun 1600-an. Newton mengarahkan cahaya matahari melalui prisma, memerhatikan warna spektrum yang dipisahkan oleh serakan. Dia membuat kesimpulan bahawa cahaya putih mengandungi semua panjang gelombang yang boleh dilihat. Prisma moden memanfaatkan pengedaran terkawal dan jumlah pantulan dalaman untuk menapis, membelah, memantul dan melemahkan cahaya.

Indeks biasan dan serakan kaca prisma menentukan sejauh mana laluan cahaya membengkok pada antara muka kaca udara. Cermin mata batu api yang lebih padat seperti SF6 mempamerkan penyebaran yang lebih tinggi daripada cermin mata mahkota seperti BK7. Prisma untuk spektroskopi dioptimumkan untuk pengedaran yang mantap dan seragam untuk menyebarkan cahaya putih ke dalam jalur spektrum yang jelas. Prisma Amici menggunakan dua jenis kaca yang berbeza untuk membesarkan pemisahan spektrum.

Prisma sudut kanan mengubah hala laluan cahaya kejadian 90 darjah melalui jumlah pantulan dalaman. Hipotenus prisma disalut untuk pantulan lengkap. Prisma Porro dan pentaprisma menggunakan berbilang pantulan dalaman untuk menyongsangkan imej atau menukar pembesaran. Prisma bumbung ialah prisma sudut tegak padat yang berguna untuk teropong dan periskop.

Prisma merpati memutar foto di sekeliling paksi optik menggunakan berbilang pantulan dalaman. Ia adalah komponen penting dalam sistem pengimbasan laser, menstabilkan imej berputar terbalik. Prisma Abbe menyimpang cahaya seperti prisma burung merpati tetapi dengan penyimpangan kromatik yang dikurangkan untuk kegunaan spektroskopi.

Pembuatan prisma moden menggunakan acuan kaca ketepatan untuk mencipta tatasusunan prisma yang kompleks dan optik berbentuk hampir jaring dengan sudut yang tepat dan kos yang rendah berbanding dengan pengisaran dan penggilap. Salutan optik meningkatkan penghantaran melalui prisma dan membolehkan kiub pemisah rasuk polarisasi.

Daripada membongkar warna konstituen cahaya kepada pancaran laser stereng, prisma terus memajukan aplikasi optik melalui keupayaan serba bolehnya untuk memanipulasi laluan dan sifat cahaya. Geometri prisma baharu dan gubahan kaca baharu mengembangkan lagi fungsi penderiaan, pengimejan, data dan penghantaran tenaga.