Войти
Фотография треугольной призмы, рассеивающей свет 
Лампы, видимые через призму В оптике дисперсионная призма представляет собой оптическую призму, обычно имеющую форму геометрической треугольной призмы, используемой в качестве спектроскопический компонент. Спектральная дисперсия - это наиболее известное свойство оптических призм, хотя и не самая частая цель использования оптических призм на практике. Треугольные призмы используются для рассеивания света, то есть для разделения света на его спектральные составляющие (цвета радуги ). Свет с разной длиной волны (цвета) будет отклоняться призмой под разными углами, создавая спектр на детекторе (или видимый через окуляр). Это результат того, что материал призмы (часто, но не всегда, стекло) , показатель преломления изменяется в зависимости от длины волны. Применяя закон Снеллиуса, можно увидеть, что по мере изменения длины волны и изменения показателя преломления угол отклонения светового луча будет изменяться, пространственно разделяя цвета (составляющие длины волны) света. Как правило, более длинные волны (красный цвет) подвергаются меньшему отклонению, чем короткие волны (синий цвет), где показатель преломления больше.
Хорошее математическое описание дисперсии одной призмы дано в Борне и Вольф. Случай множественной призменной дисперсии рассматривает Дуарте.
. Дисперсия белого света на цвета с помощью призмы сэра Исаака Ньютона делает вывод, что белый свет состоит из смеси разных цветов.
Хотя показатель преломления зависит от длины волны в каждом материале, некоторые материалы имеют гораздо более сильную зависимость от длины волны (намного более дисперсную), чем другие. Стекла Crown, такие как BK7, имеют относительно небольшую дисперсию, тогда как кремневые стекла имеют гораздо более высокую дисперсию (для видимого света) и, следовательно, более подходят для использования в качестве дисперсионные призмы. плавленый кварц и другие оптические материалы используются в ультрафиолете и инфракрасном длинах волн, когда обычные стекла становятся непрозрачными.
Верхний угол призмы (угол края между входной и выходной гранями) может быть расширен для увеличения спектральной дисперсии. Однако его часто выбирают таким образом, чтобы и входящие, и исходящие световые лучи падали на поверхность под углом Брюстера ; за пределами угла Брюстера потери на отражение значительно возрастают. Чаще всего дисперсионные призмы бывают равносторонними (угол при вершине 60 градусов), где это примерно так.
Типы дисперсионных призм включают:
Существует шесть конфигураций решетки / призмы, которые считаются «классикой»:
A дифракционная решетка может быть нанесена на одну грань призмы с образованием элемента, называемого «гризмой». Спектрографы широко используются в астрономии для наблюдения спектров звезд и других астрономических объектов. Введение гризмы в коллимированный луч астрономического формирователя изображения превращает эту камеру в спектрометр, поскольку луч все еще движется примерно в том же направлении, проходя через него. Отклонение призмы ограничено, чтобы точно компенсировать отклонение из-за дифракционной решетки на центральной длине волны спектрометра.
Компонент спектрометра другого типа, называемый также, состоит из призмы с дифракционной решеткой, расположенной на одной поверхности. Однако в этом случае решетка используется для отражения, при этом свет падает на решетку изнутри призмы, прежде чем полностью внутренне отражается обратно в призму (и уходит с другой стороны). Уменьшение длины волны света внутри призмы приводит к увеличению результирующего спектрального разрешения на отношение показателя преломления призмы к показателю преломления воздуха.
При использовании гризмы или погружной решетки основным источником спектральной дисперсии является решетка. Любой эффект из-за хроматической дисперсии от самой призмы является случайным, в отличие от реальных призматических спектрометров.
Художник, изображающий дисперсионную призму, можно увидеть на обложке фильма Pink Floyd Темная сторона луны, один из самых продаваемых альбомов всех времен. Иконка показывает когерентный луч белого света, входящий в призму и начинающий рассеиваться, а также спектр, покидающий призму.
