प्रिज्म कैसे काम करते हैं

1600 के दशक में, आइजैक न्यूटन ने प्रिज्म और प्रकाश के साथ कई प्रयोग किए। उन्होंने दिखाया कि प्रिज्म न केवल प्रकाश को परिचित इंद्रधनुषी रंगों में विभाजित करते हैं, बल्कि उन्हें पुनः संयोजित भी कर सकते हैं। एक प्रिज्म का गिलास, और उसके किनारों के कोण, एक आकर्षक ऑप्टिकल उपकरण बनाने के लिए मिलकर काम करते हैं।

जब प्रकाश हवा से कांच में जाता है, तो यह धीमा हो जाता है, और जब यह कांच को छोड़ देता है, तो यह फिर से गति करता है। यदि प्रकाश कांच को डेड-ऑन के बजाय कोण पर हिट करता है, तो यह अपवर्तन से गुजरता है। जिस कोण पर वह कांच से टकराता है वह उस कोण के समान नहीं होता है जिस पर वह कांच के अंदर यात्रा करता है। प्रकाश अब एक सीधी रेखा में नहीं चल रहा है, बल्कि सतह पर झुक जाता है। ऐसा ही तब होता है जब प्रकाश प्रिज्म से बाहर निकलता है—वह फिर झुक जाता है।

स्नेल के नियम नामक एक ऑप्टिकल सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि यह कैसे होता है। स्नेल का नियम उन कोणों से संबंधित है जो प्रकाश एक प्रिज्म में प्रवेश करता है और छोड़ता है, और कुछ को अपवर्तन का सूचकांक कहा जाता है। अपवर्तन के सूचकांक से पता चलता है कि कांच में जाने पर प्रकाश कितना धीमा हो जाता है।

प्रकाश के विभिन्न रंग, लाल से बैंगनी तक, प्रत्येक थोड़े अलग कोणों पर मुड़े होते हैं। लाल सबसे कम झुकता है, बैंगनी सबसे अधिक। इससे रंग बाहर निकल जाते हैं और अलग हो जाते हैं।

यह तथ्य कि एक प्रिज्म प्रकाश को रंगों में तोड़ सकता है, न्यूटन से पहले ज्ञात था। लेकिन न्यूटन ने पूछा कि रंगों के स्थान पर दूसरा प्रिज्म लगाने से क्या होगा। यदि दूसरे प्रिज्म ने अपनी एक सतह पर सभी रंगों को पकड़ लिया, तो दूसरी तरफ से सफेद रोशनी निकली। वही गुण जो रंगों को अलग-अलग फैलाते हैं, उन्हें फिर से इकट्ठा करने के लिए उल्टा काम करते हैं।

न्यूटन ने यह भी पूछा कि क्या होगा यदि वह केवल एक रंग पर दूसरे प्रिज्म का उपयोग करता है। क्या यह अन्य रंगों में टूट जाएगा? उनके प्रयोग से पता चला कि ऐसा नहीं हुआ। प्रिज्म से निकलने वाले रंग मौलिक होते हैं।

प्रकाश को अपवर्तित करने के अलावा, प्रिज्म प्रकाश को परावर्तित करने के लिए भी अच्छे होते हैं। यदि आप प्रिज्म में देखते हैं और इसे अपनी उंगलियों में घुमाते हैं, तो आप कुछ कोणों पर पीछे की ओर से परावर्तित प्रकाश देखेंगे। इसे आंतरिक परावर्तन कहते हैं। कुछ प्रिज्म कई आंतरिक परावर्तक चेहरों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे एक टेलीस्कोप छवि ले सकते हैं जो उल्टा और पीछे की ओर है और इसे वापस सामान्य पर फ़्लिप कर सकते हैं। परावर्तक प्रिज्म का उपयोग पेरिस्कोप और दूरबीन में किया जाता है, क्योंकि वे दर्पण की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं।