um prisma triangular, dispersando a luz; ondas que ilustram os diferentes comprimentos de onda da luz. (Clique para ver animação)
a luz muda de velocidade à medida que se move de um meio para outro (por exemplo, do ar para o vidro do prisma). Esta mudança de velocidade faz com que a luz seja refratada e para entrar no novo meio em um ângulo diferente (princípio Huygens)., O grau de flexão do caminho da luz depende do ângulo que o feixe incidente de luz faz com a superfície, e da relação entre os índices de refração dos dois meios (lei de Snell). O índice de refração de muitos materiais (como vidro) varia com o comprimento de onda ou cor da luz utilizada, um fenômeno conhecido como dispersão. Isto faz com que a luz de diferentes cores seja refratada de forma diferente e deixar o prisma em diferentes ângulos, criando um efeito semelhante a um arco-íris. Isto pode ser usado para separar um feixe de luz branca em seu espectro constituinte de cores., Uma separação semelhante acontece com materiais iridescentes, como uma bolha de sabão. Os prismas geralmente dispersam a luz sobre uma largura de banda de frequência muito maior do que as grelhas de difração, tornando-os úteis para a espectroscopia de largo espectro. Além disso, os prismas não sofrem de complicações decorrentes de ordens espectrais sobrepostas, que todas as grelhas têm.os prismas são por vezes utilizados para a reflexão interna nas superfícies e não para a dispersão., Se a luz dentro do prisma atinge uma das superfícies em um ângulo suficientemente íngreme, ocorre uma reflexão interna total e toda a luz é refletida. Isso faz do prisma um substituto útil para um espelho em algumas situações.
ângulo de desvio e dispersão
desvio do ângulo de raio e dispersão através de um prisma pode ser determinada traçando um raio de amostra através do elemento e usando a lei de Snell em cada interface., Para o prisma mostrado à direita, o indicado ângulos são dadas por
θ 0 ‘= arcsin ( n 0 n 1 o pecado θ 0 ) θ 1 = α − θ 0 ‘θ 1’ = arcsin ( n 1 n 2 sin θ 1 ) θ 2 = θ 1 ‘ − α {\displaystyle {\begin{alinhado}\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{alinhado}}} ., δ = θ 0 + θ 2 = θ 0 + arcsin ( n pecado ) − 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 \ .}
o ângulo de desvio depende do comprimento de onda através de n, Por isso para um prisma fino o ângulo de desvio varia com o comprimento de onda de acordo com
δ ( λ ) ≈ α {\displaystyle \delta (\lambda )\approx \alpha } .
