Gledanje svjetla s optičkim prizmama

Prizme su temeljne optičke komponente koje koriste svojstva loma prozirnih materijala za savijanje i raspršivanje svjetlosnih zraka. Prizma sadrži najmanje dvije polirane optičke površine koje lome svjetlost na temelju promjena indeksa loma između prizme i zraka. Prizme manipuliraju svjetlom za primjene uključujući spektroskopiju, lasere, mikroskopiju i mjerenje udaljenosti.

Isaac Newton prvi je upotrijebio trokutaste staklene prizme u optičkim eksperimentima 1600-ih. Newton je usmjerio sunčevu svjetlost kroz prizmu, promatrajući spektralne boje razdvojene disperzijom. Zaključio je da bijela svjetlost sadrži sve vidljive valne duljine. Moderne prizme koriste kontroliranu distribuciju i potpunu unutarnju refleksiju za filtriranje, razdvajanje, reflektiranje i prigušivanje svjetlosti.

Indeks loma i disperzija stakla prizme određuju koliko se put svjetlosti savija na granici zrak-staklo. Gušća kremena stakla poput SF6 pokazuju veću disperziju od krunskih stakala poput BK7. Prizme za spektroskopiju optimizirane su za robusnu i ravnomjernu distribuciju za širenje bijele svjetlosti u jasne spektralne trake. Amici prizme koriste dvije različite vrste stakla za povećanje spektralnog razdvajanja.

Prizme pod pravim kutom preusmjeravaju putanje upadne svjetlosti za 90 stupnjeva putem potpune unutarnje refleksije. Hipotenuza prizme premazana je za potpunu refleksiju. Porro prizme i pentaprizme koriste višestruke unutarnje refleksije za invertiranje slika ili promjenu povećanja. Krovne prizme su kompaktne pravokutne prizme korisne za dalekozore i periskope.

Dove prizme rotiraju fotografije oko optičke osi pomoću višestrukih unutarnjih refleksija. Oni su kritične komponente u sustavima laserskog skeniranja, stabiliziraju naopako rotirajuće slike. Abbeove prizme odstupaju od svjetlosti poput golubije prizme, ali sa smanjenom kromatskom aberacijom za spektroskopsku upotrebu.

Moderna proizvodnja prizmi koristi precizno oblikovanje stakla za stvaranje složenih nizova prizmi i optike gotovo mrežastog oblika s točnim kutovima i niskim troškovima u usporedbi s brušenjem i poliranjem. Optički premazi poboljšavaju prijenos kroz prizme i omogućuju polarizacijske kocke razdjelnika zraka.

Od razotkrivanja sastavnih boja svjetlosti do usmjeravanja laserskih zraka, prizme nastavljaju unapređivati ​​optičke aplikacije kroz svoju svestranu sposobnost manipuliranja putanjom i svojstvima svjetlosti. Nove geometrije prizme i novi sastavi stakla dodatno proširuju funkcionalnost senzora, slike, prijenosa podataka i energije.