1600. gados Īzaks Ņūtons veica virkni eksperimentu ar prismām un gaismu. Viņš parādīja, ka prizmas ne tikai sadala gaismu pazīstamajās varavīksnes krāsās, bet arī var tās apvienot. Prizmas stikls un tā sānu leņķi strādā kopā, lai izveidotu aizraujošu optisku instrumentu.
Gaismas efekti
Kad gaisma no gaisa nonāk stiklā, tā palēninās, un, atstājot stiklu, tā atkal paātrinās. Ja gaisma pret stiklu ietriecas leņķī, nevis ieslīgusi, tā tiek lauzta. Leņķis, kādā tas ietriecas stiklā, nav tāds pats kā leņķis, ko tas šķērso stikla iekšpusē. Gaisma vairs nepārvietojas taisnā līnijā, bet pie virsmas noliekas. Tas pats notiek, kad gaisma atstāj prizmu - tā atkal liecas.
Snella likums
Optiskais princips, ko sauc par Snell's Law, precīzi paredz, kā tas notiek. Snella likums aplūko leņķus, kuros gaisma nonāk un atstāj prizmu, un kaut ko sauc par refrakcijas indeksu. Refrakcijas indekss parāda, cik daudz gaismas palēninās, nonākot stiklā.
Krāsu izmaiņas
Dažādas gaismas krāsas, sākot no sarkanas līdz violetai, katra saliekas nedaudz dažādos leņķos. Sarkanais saliek vismazāk, violets visvairāk. Tas liek krāsām izdzist un kļūt atšķirīgām.
Otrā prizma
Tas, ka prizma var sadalīt gaismu krāsās, bija zināms jau pirms Ņūtona. Bet Ņūtons jautāja, kas notiktu, ja krāsu vietā ievietotu otru prizmu. Ja otrā prizma uztvēra visas krāsas vienā no tās virsmām, no otras puses izdalījās balta gaisma. Tās pašas īpašības, kas izkliedēja krāsas, darbojās pretēji, lai tās saliktu.
Papildu eksperimenti
Ņūtons arī jautāja, kas notiktu, ja viņš izmantotu otro prizmu tikai vienai krāsai. Vai tas sadalītos citās krāsās? Viņa eksperiments parādīja, ka tā nav. Krāsas, kas nāk no prizmas, ir būtiskas.
Pārdomas
Papildus lauztai gaismai prizmas ir piemērotas arī gaismas atstarošanai. Ja paskatās uz prizmu un pagriežat to pirkstos, redzēsiet, ka gaisma atstarojas no aizmugures noteiktos leņķos. To sauc par iekšējo refleksiju. Dažas prizmas ir veidotas tā, lai tām būtu vairākas iekšējās atstarojošās sejas. Viņi var uzņemt teleskopa attēlu, kas ir otrādi un atpakaļ, un pagriezt to atpakaļ normālā stāvoklī. Atstarojošās prizmas tiek izmantotas periskopos un binokļos, jo tās ir izturīgākas nekā spoguļi.