un prisma triangular, que dispersa la luz; ondas mostradas para ilustrar las diferentes longitudes de onda de la luz. (Haga clic para ver la animación)
La luz cambia de velocidad a medida que se mueve de un medio a otro (por ejemplo, del aire al vidrio del prisma). Este cambio de velocidad hace que la luz se refracte y entre en el nuevo medio en un ángulo diferente (principio de Huygens)., El grado de curvatura de la trayectoria de la luz depende del ángulo que el haz incidente de luz hace con la superficie, y de la relación entre los índices de refracción de los dos medios (Ley de Snell). El índice de refracción de muchos materiales (como el vidrio) varía con la longitud de onda o el color de la luz utilizada, un fenómeno conocido como dispersión. Esto hace que la luz de diferentes colores se refracte de manera diferente y deje el prisma en diferentes ángulos, creando un efecto similar a un arco iris. Esto se puede utilizar para separar un haz de luz blanca en su espectro Constituyente de colores., Una separación similar ocurre con materiales iridiscentes, como una burbuja de jabón. Los prismas generalmente dispersan la luz sobre un ancho de banda de frecuencia mucho mayor que las redes de difracción, lo que los hace útiles para la espectroscopia de amplio espectro. Además, los prismas no sufren complicaciones derivadas de la superposición de órdenes espectrales, que tienen todas las rejillas.
prismas se utilizan a veces para la reflexión interna en las superficies en lugar de para la dispersión., Si la luz dentro del prisma golpea una de las superficies en un ángulo suficientemente pronunciado, se produce una reflexión interna total y se refleja toda la luz. Esto hace que un prisma sea un sustituto útil para un espejo en algunas situaciones.
ángulo de desviación y dispersión
la desviación del ángulo del rayo y la dispersión a través de un prisma se pueden determinar trazando un rayo de muestra a través del elemento y utilizando la Ley de Snell en cada interfaz., Para el prisma se muestra a la derecha, el indica los ángulos están dados por
θ 0 ‘= arcsen ( n 0 n 1 el pecado θ 0 ) θ 1 = α θ 0 ‘θ 1’ = arcsen ( n 1 n 2 sen θ 1 ) q 2 = q 1 ‘ − α {\displaystyle {\begin{aligned}\theta ‘_{0}&=\,{\text{arcsen}}{\Big (}{\frac {n_{0}}{n_{1}}}\,\sin \theta _{0}{\Big )}\\\theta _{1}&=\alpha\theta ‘_{0}\\\theta ‘_{1}&=\,{\text{arcsen}}{\Big (}{\frac {n_{1}}{n_{2}}}\,\sin \theta _{1}{\Big )}\\\theta _{2}&=\theta ‘_{1}-\alpha \end{aligned}}} ., δ = θ 0 + θ 2 = θ 0 + arcsen ( n pecado ) − α {\displaystyle \delta =\theta _{0}+\theta _{2}=\theta _{0}+{\text{arcsen}}{\Big (}n\,\sin {\Big }{\Big )}-\alpha } δ ≈ θ 0 − α + ( n ) = θ 0 − α + n α θ 0 = ( n − 1 ) α . {\displaystyle \delta \approx \theta _{0}-\alpha +{\Big (}n\,{\Big }{\Big )}=\theta _{0}-\alpha +n\alpha\theta _{0}=(n-1)\alpha \ .}
el ángulo de desviación depende de la longitud de onda a través de n, por lo que para un prisma delgado el ángulo de desviación varía con la longitud de onda de acuerdo con
δ ( λ) ≈ α {\displaystyle \delta (\lambda) \approx \alpha } .
