У 1600-х Ісаак Ньютон провів серію експериментів з призмами та світлом. Він показав, що призми не тільки розбивають світло на звичні кольори веселки, але й можуть рекомбінувати їх. Скло призми та кути її боків працюють разом, щоб створити захоплюючий оптичний інструмент.
Ефекти світла
Коли світло переходить з повітря в скло, воно сповільнюється, а коли залишає скло, знову прискорюється. Якщо світло потрапляє на скло під кутом замість мертвого, воно зазнає заломлення. Кут, під яким вона потрапляє в скло, не збігається з кутом, який він рухає всередині скла. Світло вже не рухається по прямій, а згинається на поверхні. Те саме відбувається, коли світло залишає призму - воно знову згинається.
Закон Снелла
Оптичний принцип, який називається законом Снелла, передбачає, як саме це відбувається. Закон Снелла має справу з кутами, з якими світло входить і виходить із призми, і чимось, що називається показником заломлення. Показник заломлення показує, наскільки світло уповільнюється, потрапляючи в скло.
Зміни кольору
Різні кольори світла, від червоного до фіолетового, згинаються під дещо різними кутами. Найменше вигинається червоний, найбільше фіолетовий. Це призводить до того, що кольори роздуваються і стають чіткими.
Друга призма
Той факт, що призма може розбивати світло на кольори, був відомий ще до Ньютона. Але Ньютон запитав, що станеться, якщо він розмістить другу призму в розташуванні кольорів. Якщо друга призма вловлювала всі кольори на одній з її поверхонь, з іншого боку виходило біле світло. Ті самі властивості, що розподіляли кольори, працювали навпаки, щоб їх знову скласти.
Додаткові експерименти
Ньютон також запитав, що станеться, якщо він використає другу призму лише на одному кольорі. Чи не прорветься воно на інші кольори? Його експеримент показав, що ні. Кольори, що виходять з призми, є основними.
Роздум
Окрім заломлення світла, призми також корисні для відбивання світла. Якщо заглянути в призму і повернути її пальцями, ви побачите світло, що відбивається від тильної сторони під певними кутами. Це називається внутрішнім відображенням. Деякі призми розроблені з кількома внутрішніми відбиваючими гранями. Вони можуть зробити знімок у телескопі, перевернутий догори і назад, і повернути його до нормального. Відбиваючі призми використовуються в перископах і біноклях, оскільки вони довговічніші за дзеркала.