ปริซึมทำงานอย่างไร

ในยุค 1600 Isaac Newton ได้ทำการทดลองหลายครั้งกับปริซึมและแสง เขาแสดงให้เห็นว่าปริซึมไม่เพียงแยกแสงออกเป็นสีรุ้งที่คุ้นเคยเท่านั้น แต่ยังสามารถรวมเข้าด้วยกันได้อีกด้วย แก้วของปริซึมและมุมด้านข้าง ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นที่น่าสนใจ

เมื่อแสงผ่านจากอากาศเข้าสู่กระจก มันจะช้าลง และเมื่อออกจากกระจก มันจะเร็วขึ้นอีกครั้ง หากแสงตกกระทบกระจกเป็นมุมหนึ่งแทนการหักเห แสงจะเกิดการหักเหของแสง มุมที่กระทบกระจกไม่เหมือนกับมุมที่กระทบกระจก แสงไม่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงอีกต่อไป แต่จะโค้งงอที่พื้นผิว สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อแสงออกจากปริซึม มันโค้งงออีกครั้ง

หลักการทางแสงที่เรียกว่า Snell's Law ทำนายว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร กฎของสเนลล์เกี่ยวข้องกับมุมที่แสงเข้าและออกจากปริซึม และสิ่งที่เรียกว่าดัชนีการหักเหของแสง ดัชนีการหักเหของแสงแสดงให้เห็นว่าแสงจะช้าลงเมื่อเข้าไปในแก้ว

แสงสีต่างๆ ตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีม่วง แต่ละสีจะโค้งงอในมุมที่ต่างกันเล็กน้อย สีแดงจะโค้งงอน้อยที่สุด สีม่วงมากที่สุด ทำให้สีกระจายออกไปและกลายเป็นความแตกต่าง

ข้อเท็จจริงที่ว่าปริซึมสามารถแบ่งแสงเป็นสีได้นั้นเป็นที่รู้จักก่อนนิวตัน แต่นิวตันถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเขาใส่ปริซึมที่สองในตำแหน่งของสี หากปริซึมที่สองจับสีทั้งหมดบนพื้นผิวด้านใดด้านหนึ่ง แสงสีขาวจะออกมาจากอีกด้านหนึ่ง คุณสมบัติเดียวกันกับที่กระจายสีออกจากกันทำงานย้อนกลับเพื่อประกอบกลับเข้าไปใหม่

นิวตันยังถามด้วยว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเขาใช้ปริซึมที่สองกับสีเดียว มันจะแตกเป็นสีอื่น ๆ หรือไม่? การทดลองของเขาแสดงให้เห็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น สีที่ออกมาจากปริซึมเป็นพื้นฐาน

นอกจากการหักเหของแสงแล้ว ปริซึมยังดีสำหรับการสะท้อนแสงอีกด้วย หากคุณมองเข้าไปในปริซึมแล้วหมุนด้วยนิ้วของคุณ คุณจะเห็นแสงสะท้อนจากด้านหลังในบางมุม สิ่งนี้เรียกว่าการสะท้อนภายใน ปริซึมบางอันได้รับการออกแบบให้มีใบหน้าสะท้อนแสงภายในหลายอัน พวกเขาสามารถถ่ายภาพกล้องโทรทรรศน์ที่คว่ำและถอยหลังแล้วพลิกกลับเป็นปกติได้ ปริซึมสะท้อนแสงใช้ในกล้องปริทรรศน์และกล้องส่องทางไกล เนื่องจากมีความทนทานมากกว่ากระจก