Vad är ett prisma?

Inom geometri hänvisar prisma till en viss tredimensionell form: en polyeder eller stjärnpolygon ansluten till en identisk form med rektangulära sidor. En kub eller rektangulär låda är ett exempel på den här typen av prisma, men istället för att ha en rektangel på toppen och botten, som i det här exemplet, kan ett geometriskt prisma också ha en triangel, en sexuddig stjärna eller någon annan många -sidig form. Inom optik är ett prisma ett genomskinligt föremål med släta, platta sidor som bryter ljus. Många optiska prismor är också geometriska prismor, ofta triangulära prismor, men de kan också ha andra former. Ett optiskt prisma är vanligtvis tillverkat av glas eller klar plast, men vilket material som helst kan användas så länge det är transparent för ljuskällan som ska brytas.

När ljuset bryts böjs dess kurs på grund av ett hinder i dess väg. Du kan se ett exempel på brutet ljus genom att placera en penna i ett klart glas vatten och observera hur det ser ut att delas där vattnet börjar. Detta beror på att vatten har ett högre brytningsindex än luft, så ljuset rör sig långsammare genom vattnet. Ett optiskt prisma har också ett högre brytningsindex än luft, så ljus som passerar genom det bryts.

Ljus med olika frekvenser eller våglängder färdas med olika hastigheter och bryts i olika vinklar som ett resultat. I det synliga spektrumet, den del av det elektromagnetiska (EM) spektrumet som är synligt för det mänskliga ögat, uppträder olika frekvenser av ljus som olika färger. Rent vitt ljus är en kombination av ljus med många frekvenser, så när rent vitt ljus lyser genom ett prisma, bryts det upp i dess beståndsdelar våglängder, vilket skapar en regnbågseffekt.

Rött, den lägsta frekvensen som är synlig för det mänskliga ögat, bryter mindre än violett, den högsta frekvensen som är synlig för det mänskliga ögat, så rött böjs i en mindre sträng vinkel än violett. Alla färger däremellan böjs i olika grader, så prismat gör en regnbåge av vitt ljus. Det är också så regnbågar uppstår i naturen, eftersom de uppstår när luften är full av vattenånga som bryter ljus på liknande sätt som ett prisma.

Andra typer av prismor har olika effekter på ljus. Förutom det brytande prismat kan ett prisma vara reflekterande eller polariserande. Reflekterande prismor reflekterar ljus, som en spegel, och används bland annat i kikare. Ett polariserande prisma bryter upp ljuset i olika polarisationer, eller elektromagnetiska laddningar, snarare än olika frekvenser.