et trekantet prisme, dispergerende lys; bølger vist for at illustrere de forskellige bølgelængder af lys. (Klik for at se animation)
lys ændrer hastigheden, når den bevæger sig fra et medium til et andet (for eksempel fra luft ind i prismens glas). Denne hastighedsændring får lyset til at brydes og komme ind i det nye medium i en anden vinkel (Huygens princip)., Graden af bøjning af lysets vej afhænger af den vinkel, som den indfaldende lysstråle gør med overfladen, og på forholdet mellem brydningsindekserne for de to medier (Snells lov). Brydningsindekset for mange materialer (såsom glas) varierer med bølgelængden eller farven på det anvendte lys, et fænomen kendt som dispersion. Dette medfører, at lys af forskellige farver brydes forskelligt og forlader Prismet i forskellige vinkler, hvilket skaber en effekt svarende til en regnbue. Dette kan bruges til at adskille en stråle af hvidt lys i dets bestanddele af farver., En lignende adskillelse sker med iriserende materialer, såsom en sæbeboble. Prismer vil generelt sprede lys over en meget større frekvensbåndbredde end diffraktionsgitter, hvilket gør dem nyttige til bredspektret spektroskopi. Desuden lider prismer ikke af komplikationer som følge af overlappende spektrale ordrer, som alle gitter har.
prismer bruges undertiden til den interne refleksion på overfladerne snarere end til dispersion., Hvis lyset inde i prismen rammer en af overfladerne i en tilstrækkelig stejl vinkel, opstår total intern refleksion, og alt lys reflekteres. Dette gør et prisme til en nyttig erstatning for et spejl i nogle situationer.
afvigelsesvinkel og dispersion
Strålevinkelafvigelse og dispersion gennem et prisme kan bestemmes ved at spore en prøvestråle gennem elementet og bruge Snells lov ved hver grænseflade., For det prisme, der er vist til højre, er den angivne vinkler er givet ved
θ 0 ‘= arcsin ( n 0 n 1 synd θ 0 ) θ 1 = α − θ 0 ‘θ 1’ = arcsin ( n 1 n 2 sin θ 1 ) θ 2 = θ 1 ‘ − α {\displaystyle {\begin{justeret}\theta ‘_{0}&=\,{\text{arcsin}}{\Big (}{\frac {n_{0}}{n_{1}}}\,\synd \theta _{0}{\Big )}\\\theta _{1}&=\alpha\theta ‘_{0}\\\theta ‘_{1}&=\,{\text{arcsin}}{\Big (}{\frac {n_{1}}{n_{2}}}\,\synd \theta _{1}{\Big )}\\\theta _{2}&=\theta ‘_{1}-\alpha \end{justeret}}} ., δ = θ 0 + θ 2 = θ 0 + arcsin ( n synd ) − α {\displaystyle \delta =\theta _{0}+\theta _{2}=\theta _{0}+{\text{arcsin}}{\Big (}n\,\synd {\Big }{\Big )}-\alpha } δ ≈ θ 0 − α + ( n ) = θ 0 − α + n α − θ 0 = ( n − 1 ) α . {\displaystyle \delta \ca \theta _{0}-\alpha +{\Big (}n\,{\Big }{\Big )}=\theta _{0}-\alpha +n\alpha\theta _{0}=(n-1)\alpha \ .}
afvigelsesvinklen afhænger af bølgelængde gennem n, så for et tyndt prisme varierer afvigelsesvinklen med bølgelængde i henhold til
((() {{{\displaystyle \delta (\lambda )\ca. \alpha}.
