Kako delujejo prizme

V 1600-ih je Isaac Newton izvedel vrsto poskusov s prizmami in svetlobo. Pokazal je, da prizme ne le delijo svetlobo na znane mavrične barve, temveč jih lahko tudi kombinirajo. Steklo prizme in koti njenih strani skupaj ustvarjajo fascinantno optično orodje.

Ko svetloba prehaja iz zraka v steklo, se upočasni, ko zapusti kozarec, pa spet pospeši. Če svetloba namesto mrtvega zadene steklo pod kotom, se ta lomi. Kot, pod katerim zadene steklo, ni enak kotu, ki ga prevozi znotraj stekla. Luč se ne premika več po ravni črti, ampak se upogne na površini. Enako se zgodi, ko svetloba zapusti prizmo - spet se upogne.

Optični princip, imenovan Snelllov zakon, natančno napove, kako se to zgodi. Snelllov zakon obravnava kote, v katere svetloba vstopa in zapusti prizmo, in nekaj, kar se imenuje indeks loma. Indeks loma kaže, koliko svetlobe se upočasni, ko gre v kozarec.

Različne barve svetlobe, od rdeče do vijolične, se upognejo pod nekoliko različnimi koti. Rdeča se najmanj upogne, najbolj vijolična. Zaradi tega se barve razpihajo in postanejo razločne.

Dejstvo, da prizma lahko razbija svetlobo v barve, je bilo znano že pred Newtonom. Toda Newton je vprašal, kaj bi se zgodilo, če bi postavil drugo prizmo na mesto barv. Če je druga prizma ujela vse barve na eni od svojih površin, je iz druge strani prišla bela svetloba. Iste lastnosti, ki so barve razstavljale narazen, so delovale obratno, da so jih ponovno sestavile.

Newton je tudi vprašal, kaj bi se zgodilo, če bi uporabil drugo prizmo samo na eni barvi. Bi se prebil v druge barve? Njegov poskus je pokazal, da ni. Barve, ki prihajajo iz prizme, so temeljne.

Poleg loma svetlobe so prizme dobre tudi za odbijanje svetlobe. Če pogledate v prizmo in jo zavrtite v prstih, boste videli svetlobo, ki se odbija od zadnje strani pod določenimi koti. Temu pravimo notranja refleksija. Nekatere prizme so zasnovane tako, da imajo več notranjih odsevnih obrazov. Lahko posnamejo sliko teleskopa, ki je obrnjena na glavo in nazaj, in jo vrnejo nazaj v normalno stanje. Odsevne prizme se uporabljajo v periskopih in daljnogledih, saj so bolj trpežne kot ogledala.