כיצד פועלים מנסרות

בשנות ה 1600- עשה אייזק ניוטון סדרת ניסויים במנסרות ובאור. הוא הראה כי מנסרות לא רק מפצלות את האור לצבעי הקשת המוכרים, אלא גם יכולות לשלב אותן מחדש. כוס פריזמה וזוויות דפנותיה, עובדות יחד כדי ליצור כלי אופטי מרתק.

כאשר האור עובר מהאוויר לזכוכית, הוא מאט, וכאשר הוא עוזב את הזכוכית, הוא מואץ שוב. אם האור פוגע בזכוכית בזווית במקום למוות, הוא עובר שבירה. הזווית בה היא פוגעת בזכוכית אינה זהה לזווית שהיא עוברת בתוך הזכוכית. האור כבר לא נע בקו ישר אלא מכופף לפני השטח. אותו דבר קורה כאשר האור עוזב את המנסרה - הוא מתכופף שוב.

עיקרון אופטי שנקרא חוק סנל חוזה בדיוק איך זה קורה. חוק סנל עוסק בזוויות שהאור נכנס ומשאיר פריזמה, ומשהו שנקרא אינדקס השבירה. אינדקס השבירה מראה כמה אור מאט כאשר הוא נכנס לזכוכית.

צבעי האור השונים, מאדום ועד סגול, כל אחד מכופף בזוויות שונות במקצת. אדום מתכופף הכי פחות, סגול הכי הרבה. זה גורם לצבעים להתאוורר ולהתבדל.

העובדה שמנסרה יכולה לשבור אור לצבעים הייתה ידועה לפני ניוטון. אבל ניוטון שאל מה יקרה אם יכניס מנסרה שנייה למיקום הצבעים. אם המנסרה השנייה תפסה את כל הצבעים על אחד המשטחים שלה, אור לבן יצא מהצד השני. אותם מאפיינים שמפזרים את הצבעים עבדו הפוך כדי להרכיב אותם מחדש.

ניוטון שאל גם מה יקרה אם ישתמש בפריזמה שנייה בצבע אחד בלבד. האם זה יפרוץ לצבעים אחרים? הניסוי שלו הראה שזה לא. הצבעים היוצאים מפריזמה הם בסיסיים.

בנוסף לשבירת האור, מנסרות טובות גם להחזרת אור. אם אתה מסתכל לתוך מנסרה ומסובב אותה באצבעותיך, תראה אור מוחזר מהצד האחורי בזוויות מסוימות. זה נקרא השתקפות פנימית. מנסרות מסוימות נועדו להכיל כמה פנים המשקפות פנימיות. הם יכולים לצלם תמונת טלסקופ הפוכה ואחורה ולהפוך אותה חזרה למצב נורמלי. מנסרות המשקפות משמשות פריסקופים ומשקפות, מכיוון שהם עמידים יותר ממראות.