Et trekantet prisme, spre lys, bølger vist for å illustrere de ulike bølgelengder av lys. (Klikk for å se animasjon)
Lys endringer hastighet som går fra ett medium til et annet (for eksempel fra luft til glass prisme). Denne hastigheten endring fører til at lyset skal være brytes og for å skrive inn det nye mediet på en annen vinkel (Huygens prinsipp)., Graden av bøying av lyset er på veg avhengig av vinkelen på at hendelsen stråle av lys gjør med overflaten, og på forholdet mellom refractive indekser av de to mediene (Snell ‘ s lov). Brytningsindeksen av mange materialer (f.eks. glass) varierer med bølgelengden eller fargen på lyset brukes, et fenomen som er kjent som adspredelse. Dette fører til lys i forskjellige farger for å være brytes forskjellig, og til å forlate prisme på ulike vinkler, og skaper en effekt som ligner en regnbue. Dette kan brukes til å skille en bredde av hvitt lys i sine bestanddeler spekter av farger., En lignende separasjon skjer med iriserende materialer, slik som en såpeboble. Prismer vil vanligvis sprer lyset over et mye større frekvens båndbredde enn diffraksjon gratings, noe som gjør dem nyttig for et bredt spekter av spektroskopi. Videre, prismer ikke lider av komplikasjoner som oppstår fra overlappende spektral bestillinger, som alle gratings har.
Prismer er noen ganger brukt til intern refleksjon på overflatene i stedet for spredning., Hvis lyset inne i prismet treffer en av overflatene på en tilstrekkelig bratt vinkel, total intern refleksjon oppstår og alle av lyset blir reflektert. Dette gjør et prisme en nyttig erstatning for et speil i noen situasjoner.
Avvik vinkel og spredning
Ray vinkel avvik og spredning gjennom en prisme kan bestemmes ved å spore et eksempel ray gjennom element og ved hjelp av Snell ‘ s law ved hvert grensesnitt., For prisme som vist til høyre, vil den indikerte vinkler er gitt ved
θ 0 ‘= arcsin ( n 0 n 1 synd θ 0 ) θ 1 = α − θ 0 ‘θ 1’ = arcsin ( n-1 n 2 synd θ 1 ) θ 2 = θ 1 ‘ − α {\displaystyle {\begin{justert}\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{justert}}} ., 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 \approx \theta _{0}-\alpha +{\Big (}n\,{\Big }{\Big )}=\theta _{0}-\alpha +n\alpha -\theta _{0}=(n-1)\alpha \ .}
avviket vinkelen avhenger av bølgelengde gjennom n, slik at for en tynn prisme avviket vinkel varierer med bølgelengden i henhold til
δ ( λ ) ≈ α {\displaystyle \delta (\lambda )\approx \alpha } .
