Hvordan fungerer prismer

I 1600'erne gjorde Isaac Newton en række eksperimenter med prismer og lys. Han viste, at prismer ikke kun splittede lys i de velkendte regnbuefarver, men at de også kunne kombinere dem igen. Et prisme glas og sidevinklerne arbejder sammen for at skabe et fascinerende optisk værktøj.

Når lys passerer fra luften ind i glas, sænkes det, og når det forlader glasset, fremskynder det igen. Hvis lyset rammer glasset i en vinkel i stedet for dødt, gennemgår det refraktion. Vinklen, hvormed den rammer glasset, er ikke den samme som den vinkel, den bevæger sig inde i glasset. Lyset bevæger sig ikke længere i en lige linje, men bliver bøjet ved overfladen. Den samme ting sker, når lyset forlader prisme - det bøjes igen.

Et optisk princip kaldet Snells lov forudsiger nøjagtigt hvordan dette sker. Snells lov behandler de vinkler, som lys kommer ind i og efterlader et prisme, og noget, der kaldes brydningsindeks. Brydningsindekset viser, hvor meget lys der sænkes, når det går ned i glasset.

De forskellige lysfarver, fra rød til violet, bliver hver bøjet i lidt forskellige vinkler. Rød bliver mindst bøjet, violet mest. Dette får farverne til at blæse ud og blive tydelige.

Det faktum, at et prisme kan bryde lys i farver var kendt før Newton. Men Newton spurgte, hvad der ville ske, hvis han satte et andet prisme i placeringen af ​​farverne. Hvis det andet prisme fangede alle farverne på den ene overflade, kom hvidt lys ud af den anden side. De samme egenskaber, der spredte farverne fra hinanden, arbejdede omvendt for at samle dem igen.

Newton spurgte også, hvad der ville ske, hvis han kun brugte et andet prisme på kun en farve. Ville det bryde ind i andre farver? Hans eksperiment viste, at det ikke gjorde det. Farverne, der kommer ud af et prisme, er grundlæggende.

Ud over at bryde lys er prismer også gode til at reflektere lys. Hvis du ser på et prisme og drejer det i fingrene, vil du se lys reflekteres fra bagsiden i bestemte vinkler. Dette kaldes intern refleksion. Nogle prismer er designet til at have flere interne reflekterende ansigter. De kan tage et teleskopbillede, der er på hovedet og baglæns og vende det tilbage til det normale. Reflekterende prismer bruges i periskoper og kikkert, da de er mere holdbare end spejle.