Cum funcționează prismele

În anii 1600, Isaac Newton a făcut o serie de experimente cu prisme și lumină. El a arătat că prismele nu numai că împart lumina în culorile curcubeului familiare, ci și le pot recombina. Sticla unei prisme și unghiurile laturilor sale funcționează împreună pentru a face un instrument optic fascinant.

Când lumina trece din aer în sticlă, aceasta încetinește, iar când părăsește paharul, se accelerează din nou. Dacă lumina lovește sticla într-un unghi în loc să se aprindă, aceasta suferă refracție. Unghiul la care lovește sticla nu este același cu unghiul pe care îl parcurge în interiorul sticlei. Lumina nu se mai mișcă în linie dreaptă, ci se îndoaie la suprafață. Același lucru se întâmplă atunci când lumina părăsește prisma - se îndoaie din nou.

Un principiu optic numit Legea lui Snell prezice exact cum se întâmplă acest lucru. Legea lui Snell se ocupă de unghiurile în care lumina intră și iese dintr-o prismă, și ceva numit indicele de refracție. Indicele de refracție arată cât de multă lumină încetinește când intră în pahar.

Diferitele culori ale luminii, de la roșu la violet, se îndoaie fiecare la unghiuri ușor diferite. Roșu se îndoaie cel mai puțin, violet cel mai mult. Acest lucru face ca culorile să se evidențieze și să devină distincte.

Faptul că o prismă poate rupe lumina în culori a fost cunoscut înainte de Newton. Dar Newton a întrebat ce s-ar întâmpla dacă ar pune o a doua prismă în localizarea culorilor. Dacă a doua prismă a prins toate culorile pe una dintre suprafețele sale, lumina albă a ieșit din cealaltă parte. Aceleași proprietăți care separă culorile au funcționat invers pentru a le reasambla.

Newton a întrebat, de asemenea, ce s-ar întâmpla dacă ar folosi o a doua prismă pe o singură culoare. S-ar rupe în alte culori? Experimentul său a arătat că nu. Culorile care ies dintr-o prismă sunt fundamentale.

Pe lângă refractarea luminii, prismele sunt bune și pentru reflectarea luminii. Dacă vă uitați într-o prismă și o întoarceți în degete, veți vedea lumina reflectată în partea din spate în anumite unghiuri. Aceasta se numește reflecție internă. Unele prisme sunt concepute pentru a avea mai multe fețe reflectante interne. Ei pot face o imagine a telescopului care este inversă și înapoi și o pot readuce la normal. Prismele reflectante sunt utilizate în periscopuri și binocluri, deoarece sunt mai durabile decât oglinzile.