Prizma

Fehér fény felbontása prizmával

A prizma olyan átlátszó anyagból készült test, melynek optikai sűrűsége eltér a környezet (többnyire a levegő) optikai sűrűségétől. (Az optikai sűrűség nem egyezik meg a tömeg és térfogat hányadosaként értelmezett sűrűséggel.) Emiatt a fény terjedési sebessége a prizmába lépve megváltozik, és a fénynyaláb megtörik. A fénysugár a prizmában tovább halad, majd az újabb határfelülethez érve ismét megtörik. Az egyszerű prizmára eső fénysugár tehát általában kétszer törik meg: a prizmához érve és a kilépéskor.

Léteznek összetettebb prizmák is, melyekben a fény kettőnél többször törik meg, vagy akár többször visszaverődik a prizma belső felületén.

A fehér fény összetett fény, vagyis több, különböző színű (hullámhosszú, frekvenciájú) fény keveréke. Az eltérő hullámhosszúságú fénynyalábok két közeg határán kissé eltérő szögben törnek meg. Emiatt a prizma alkalmas az összetett fény felbontására és – mivel a fénytörésnél a fénysugár útja megfordítható – újraegyesítésére.

A prizmának általában csak a két oldala átlátszó és van fényesre csiszolva, a harmadik oldalt – akárcsak a két végét – gyakran fekete anyaggal vonják be.

Fajtái

A prizmák anyagukat, alakjukat, felhasználásukat tekintve igen sokfélék lehetnek. Az alábbiakban röviden bemutatunk közülük néhányat.

• Egyszerű prizma

  A gyakorlatban leggyakrabban használt prizmák háromélű üveghasábok, amelyeknek a keresztmetszete egyenlő szárú háromszög. A fénysugár eltérülésének mértéke függ a prizma anyagának a környezetére vonatkoztatott törésmutatójától (n), a fény beesési szögétől (α), és a prizma törőszögétől (φ), vagyis az egyenlő szárú háromszög csúcsszögétől.

• Egyeneslátású vagy Amici-prizma

  Az egyeneslátású prizma 3 vagy 5 különböző diszperziójú, egyszerű prizmából van összeragasztva. Úgy bontja színeire a ráeső nyalábot, hogy a középső (sárga) tartomány irányváltozás nélkül halad tovább.

• Képfordító vagy derékszögű prizma

  Az egyszerű prizma egy speciális változata, a törőszöge φ= 90˚-os. A prizma belsejében az üveg és a levegő határfelületére 45°-kal beeső fénysugár teljes visszaverődést szenved, így ez a prizma 90°-kall, illetve 180°-kal téríti el a fénysugarakat. Gyakran alkalmazzák tükrök helyett (pl. Lencsés távcsövek).

• Fresnel-féle biprizma

  Két, nagyon kis törőszögű (α < 5˚), alapjaival egymás felé fordított prizmából áll. Többek között interferenciaképet lehet előállítani vele.

• 
  Egyszerű prizma
• 
  Egyeneslátású prizma
• 
  Derékszögű prizma
• 
  Képfordító (derékszögű) prizmák

Lásd még

• Diszperzió
• Fény
• Fénytörés
• Teljes fényvisszaverődés

Külső hivatkozások

A Wikimédia Commons tartalmaz Prizma témájú médiaállományokat.

• A prizma fénytörése
• Diszperzió bemutatása üvegprizmával
• Fényinterferencia Fresnel-féle biprizmával