Επιστημονικά πειράματα με πρίσματα

Τα πρίσματα υπήρξαν από καιρό ένα σημαντικό εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του φωτός, ίσως το πιο σημαντικό από τον Isaac Newton το 1665. Ο Isaac Newton ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε ότι το λευκό φως αποτελείται από μια ποικιλία χρωμάτων φωτός και ότι αυτά τα διαφορετικά μέρη μπορούν να χειραγωγηθούν. Ο Νεύτωνας απέδειξε αυτές τις ιδέες χρησιμοποιώντας πρίσματα, τα οποία μπορούν ακόμη να χρησιμοποιηθούν για την επίδειξη διαφορετικών αρχών του φάσματος χρωμάτων.

Ένα επιστημονικό πείραμα που περιλαμβάνει πρίσματα βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα πειράματα που πραγματοποίησε ο Isaac Newton. Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, τοποθετήστε ένα γυάλινο πρίσμα μπροστά από έναν τοίχο ή άλλη επιφάνεια και, στη συνέχεια, λάμψτε έναν φακό έτσι ώστε το φως να περάσει από το πρίσμα και στην επιφάνεια. Περιστρέψτε αργά το πρίσμα, έως ότου η γωνία είναι σωστή και το φως διαθλάται σε ένα ουράνιο τόξο. Το πρίσμα κάμπτει το φως και το χωρίζει στα επτά χρώματα του φάσματος ορατού φωτός.

Υπάρχει ένα άλλο πείραμα που αντλεί επίσης από τα πειράματα του Isaac Newton, αποδεικνύοντας περαιτέρω ότι το λευκό φως αποτελείται από διαφορετικό χρωματιστό φως. Ρυθμίστε το παραπάνω πείραμα περίπου 2 μέτρα από την πίσω επιφάνεια. Εισαγάγετε ένα δεύτερο γυάλινο πρίσμα στη δέσμη φωτός, μεταξύ του πρώτου πρίσματος και του τοίχου. Περιστρέψτε αργά αυτό το δεύτερο πρίσμα έως ότου το ουράνιο τόξο γίνει μια ακτίνα άσπρου φωτός για άλλη μια φορά. Αποτελεσματικά, αυτά τα δύο πρίσματα διαχωρίζουν το φως και, στη συνέχεια, το επαναφέρουν μαζί.

Τα σταγονίδια νερού μπορεί μερικές φορές να συμπεριφέρονται σαν πρίσματα όταν αλληλεπιδρούν με το λευκό φως. Για να το αποδείξετε αυτό, καλύψτε μερικώς το άκρο ενός σωλήνα με τον αντίχειρά σας για να ψεκάσετε μια λεπτή ομίχλη νερού. Όταν γίνεται σε άμεσο ηλιακό φως, χιλιάδες σταγονίδια νερού συνεργάζονται για να διαθλάσουν το φως, ακριβώς όπως ένα πρίσμα. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δείξει πώς σχηματίζονται τα ουράνια τόξα.

Επιστημονικά πειράματα που περιλαμβάνουν λειτουργούν τα πρίσματα για να δείξει το φάσμα του ορατού φωτός επειδή κάθε χρώμα του ελαφρύ ταξίδιs χρησιμοποιώντας διαφορετικό μήκος κύματος. Σε συνδυασμό, αυτά τα μήκη κύματος δεν είναι ανιχνεύσιμα, αλλά όταν φωτίζονται μέσω ενός πρίσματος, κάθε μήκος κύματος χτυπά την επιφάνεια του γυαλιού διαφορετικά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα κύματα φωτός να κάμπτονται σε διαφορετικούς ρυθμούς, να εξαπλώνουν τα χρώματα του φάσματος.