Prisma Optica

   In anii 1660, savantul englez Isaac Newton facea diferite experiente cu lumina .Folosind o prisma triunghiulara de sticla a descompus lumina intr-un spectru .A descoperit ca utilizand inca o prisma putea sa recombine razele colorate, obtinand lumina alba.Experimentul a adus dovada ca lumina alba e formata din radiatii colorate.

   O prisma optica este un mediu transparent marginit de doua fete plane . Muchia de intersectie ale celor doua fete ale prismei poarta numele de muchia prismei,

iar unghiul diedru dintre cele doua fete poarta numele de unghi al prismei sau unghi de refringenta, care se noteaza cu A.
Orice plan de sectiune perpendicular pe muchie poarta numele de plan principal.

   Elementele prismei optice

Sa consideram cazul in care o raza incidenta monocromatica, continuta in planul principal, care intra din aer sau vid (caracterizat de un indice de refractie n1), in masa prismei
(al carui indice de refractie n2 este intotdeauna mai mare ca n1), intr-un punct numit punct de incidenta, I, sub un unghi de incidenta i in raport cu normala.
In punctul I, raza de lumina va fi deviata, mai aproape de normala, conform legilor de refractie.

   Refractii prin prisma optica

La nivelul interfetei de emergenta E, dintre a doua fata si aer, datorita raportului dintre indicii de refractie, raza emergenta sufera o noua refractie, de aceasta data insa se va indeparta de normala, sub un unghi de emergenta i’, rezultind o raza emergenta deviata cu un unghi total theta.
Pana acum am analizat comportamentul unei raze monocromatice. Daca raza incidenta de lumina este lumina alba (de exemplu de la Soare sau de la un arc electric), la nivelul fetei de incidenta, refractia se va face, dupa cum am mentionat mai sus, in functie de indicele de refractie al mediului. De asemenea cunoastem ca indicele de refractie este dependent de lungimea de unda, adica mai mare pentru radiatia albastra si mai mic pentru radiatia rosie, pentru sticla obisnuita. Prin urmare, la aceasta interfata, lumina alba incidenta va fi descompusa in raze de lumina monocromatice, fenomen accentuat la traversarea fetei de emergenta.

   

 Descompunerea luminii albe solare prin prisme

Daca razele emergente vor fi captate pe un ecran alb, se vor observa pete colorate in culorile curcubeului iar trecerea de la o culoare la alta facindu-se in mod continuu
(spectru coontinuu).
Pe ecran spectrul va apare rosu in partea superioara si albastru in partea inferioara, adica radiatia rosie va fi cel mai putin deviata, iar cea albastra va fi cel mai mult deviata. Acest comportament apare la marea majoritate a mediilor refractive iar acest tip de dispersie poarta numele de dispersie normala.
Acest fenomen sta la baza aberatiei cromatice a lentilelor si obiectivelor. Atenuarea aberatiilor cromatice se realizeaza prin utilizarea unui tandem format din lentile convergente + divergente lipite, compuse din sticla crown si flint.

Reflexia totala in prisme

Avind in vedere ca raza emergenta iese dintr-un mediu optic mai dens intr-un mediu optic mai putin dens, exista posibilitatea aparitiei in planul de emergenta a reflexiei totale.
Sa luam urmatorul exemplu: o prisma din sticla (n ~ 1,5) cu sectiunea triunghi dreptunghic isoscel, asupra careia raza incidenta vine perpendicular pe una dintre catete