een driehoekig prisma, verspreidend licht; golven getoond om de verschillende golflengten van licht te illustreren. (Klik om animatie te bekijken)
licht verandert de snelheid als het van het ene medium naar het andere gaat (bijvoorbeeld van lucht in het glas van het prisma). Deze snelheidsverandering zorgt ervoor dat het licht wordt gebroken en onder een andere hoek het nieuwe medium binnenkomt (Huygens Principe)., De mate van buigen van het pad van het licht hangt af van de hoek die de invallende lichtstraal maakt met het oppervlak, en van de verhouding tussen de brekingsindices van de twee media (Snell ‘ s law). De brekingsindex van veel materialen (zoals glas) varieert met de golflengte of kleur van het gebruikte licht, een fenomeen dat bekend staat als dispersie. Dit zorgt ervoor dat licht van verschillende kleuren anders wordt gebroken en het prisma onder verschillende hoeken achterlaat, waardoor een effect ontstaat dat lijkt op een regenboog. Dit kan worden gebruikt om een bundel wit licht te scheiden in zijn samenstellende spectrum van kleuren., Een soortgelijke scheiding gebeurt met iriserende materialen, zoals een zeepbel. Prisma ‘ s zullen over het algemeen licht verspreiden over een veel grotere frequentiebandbreedte dan diffractieroosters, waardoor ze nuttig zijn voor breedspectrum spectroscopie. Bovendien lijden prisma ‘ s niet aan complicaties als gevolg van overlappende spectrale orden, die alle roosters hebben.
prisma ‘ s worden soms gebruikt voor de interne reflectie op de oppervlakken in plaats van voor dispersie., Als het licht in het prisma een van de oppervlakken onder een voldoende steile hoek raakt, treedt totale interne reflectie op en wordt al het licht gereflecteerd. Dit maakt een prisma een nuttige vervanging voor een spiegel in sommige situaties.
deviatiehoek en dispersie
deviatie en dispersie door een prisma kunnen worden bepaald door een monsterstraal door het element te traceren en gebruik te maken van de wet van Snell op elke interface., Voor de prisma rechts weergegeven, de aangegeven hoeken zijn gegeven door
θ 0 ‘= arcsin ( n 0 n 1 sin θ 0 ) θ 1 = α − θ 0 ‘θ 1’ = arcsin ( n 1 n 2 sin θ 1 ) θ 2 = θ 1 ‘ − α {\displaystyle {\begin{aligned}\theta ‘_{0}&=\,{\text{arcsin}}{\Big (}{\frac {n_{0}}{n_{1}}}\,\sin \theta _{0}{\Big )}\\\theta _{1}&=\alpha\theta ‘_{0}\\\theta ‘_{1}&=\,{\text{arcsin}}{\Big (}{\frac {n_{1}}{n_{2}}}\,\sin \theta _{1}{\Big )}\\\theta _{2}&=\theta ‘_{1}-\alpha \end{aligned}}} ., δ = θ 0 + θ 2 = θ 0 + arcsin (n sin)- α {\displaystyle \delta =\theta _{0}+\theta _{2}=\theta _{0}+{\text{arcsin}}{\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\.}
de afwijkingshoek hangt af van de golflengte door n, dus voor een dun prisma varieert de afwijkingshoek met de golflengte volgens
δ ( λ ) ≈ α {\displaystyle \delta (\lambda )\approx \alpha } .
