Պրիզմա (օպտիկա)

Պրիզմա, (օպտիկական պրիզմա), լույսային ճառագայթի համար թափանցիկ, համասեռ նյութից պատրաստված մարմին, սահմանափակված լույսը անդրադարձնող և բեկող մակերևույթներով, որոնք միմյանց նկատմամբ դասավորված են խիստ որոշակի անկյան տակ։ Օպտիկական սարքերում օգտագործվող պրիզմաները տարբեր բեկման ցուցիչով օպտիկական ապակուց են՝ կախված պրիզմայի տեսակից և նշանակությունից։

Լույսը գույների բաժանող դիսպերսիոն պրիզմա,ինչպես նաև Pink Floyd խմբի,«Լուսնի հակառակ երեսը» ալբոմի շապիկի նկարը (1973)

Ճառագայթի ընթացքը եռանկյուն պրիզմայով

Պրիզմա

Ճառագայթների ընթացքը եռանկյուն պրիզմայով

Պրիզմայի ամենապարզ ձևը եռանկյուն պրիզման է, որը երկրաչափական մարմին է՝ երկու եռանկյուն հիմքերով և երեք կողերով `ուղղանկյունների տեսքով։

Նկարում պատկերված է եռանկյան պրիզմա հատված իր հիմքին զուգահեռ հարթությունով ։

Նշանակումները. $\delta$՝շեղման անկյուն, $\omega$՝ պրիզմայի բեկող անկյուն, $\alpha _{1},\beta _{2}$՝ անկման անկյունները, համապատասխանաբար, $\beta _{1},\alpha _{2}$՝նույն ճառագայթների բեկման անկյունները։ Այս նկարոմ ապակին օպտիկապես ավելի խիտ միջավայր է, քան նրա շրջապատի նյութը։ Այսինքն՝ պրիզմայի նյութի բեկման ցուցիչը մեծ է մեկից, նշանակենք այն $n$-ով։ Բանաձևը ավելի պարզ է ստացվում, եթե ընդունենք, որ պրիզմայի բեկող անկյունը և ճառագայթի անկման անկյունը հնարավորինս փոքր են։ Այդ դեպում փոքր կլինի նաև $\alpha _{2}$,$\beta _{1},\beta _{2}$. Լույսի բեկման օրենքով.

$\alpha _{1}\approx \sin \alpha _{1}=n\cdot \sin \beta _{1}\approx n\cdot \beta _{1},$

$\alpha _{2}\approx \sin \alpha _{2}=n\cdot \sin \beta _{2}\approx n\cdot \beta _{2}$

Հաշվի առնելով, որ քառանկյան անկյունների գումարը հավասար է $2\pi$ և $\omega =\beta _{1}+\beta _{2}$.

$\pi -\delta +\pi -\omega +\alpha _{1}+\alpha _{2}=2\pi ,$

$\delta =\alpha _{1}+\alpha _{2}-\omega \approx n\cdot (\beta _{1}+\beta _{2})-\omega =n\cdot \omega -\omega =(n-1)\cdot \omega$

Որտեղից հետևում է՝

$\delta \approx (n-1)\cdot \omega$

Այս բանաձևը կարևոր է նաև նրանով, որ նրա օգնությամբ կարելի է դուրս բերել բարակ ոսպնյակի կիզակետային հեռավորության կախումը մակերևույթի շառավղից՝ ընդունելով ոսպնյակը որպես եռանկյուն պրիզմա և օգտագործելով շեղման անկյան բանաձևը։

Բեկող և անկման անկյունների ցանկացած արժեքի և պրիզմայի բեկման ցուցիչի$n_{2}$և շրջապատի $n_{1}$բեկման ցուցիչի դեպքում դեպքում,կարելի է ստանալ հետևյալ բանաձևը։

$\delta =\alpha _{1}-\omega +\arcsin {\bigg (}{\frac {n_{2}}{n_{1}}}\cdot \sin \omega \cdot {\sqrt {1-{\bigg (}{\frac {n_{1}}{n_{2}}}{\bigg )}^{2}\cdot \sin ^{2}\alpha _{1}}}-\cos \omega \cdot \sin \alpha _{1}{\bigg )}$

Պրիզմաների տեսակներ

Դիսպերսիոն պրիզմաներ

Լույսի դիսպերսիան պրիզմայում

Լույսի դիսպերսիան պրիզմայում

Դիսպերսիոն պրիզմաները օգտագործում են սպեկտրային սարքերում՝ տարբեր ալիքի երկարությամբ ճառագայթները տարածության մեջ իրարից տարանջատելու համար։

• Պարզ եռանկյուն պրիզմա
• Բրաունինգի-Ռեզերֆորդի պրիզմա
• Աբեյի դիսպերսիոն պրիզմա
• Ամիչի պրիզմա (ուղիղ տեսողության պրիզմա)
• Լիտրովի պրիզմա
• Կորնյուի պրիզմա
• Պելին-Բռոքի պրիզմա

Անդրադարձիչ պրիզմաներ

Անդրադարձիչ պրիզմաները օգտագործում են ճառագայթի ընթացքի փոփոխոիթյան համար, օպտիկական առանցքի փոփոխության համար, դիտասևեռման ուղղության փոփոխության համար, սարքավորումների չափերի փոքրացման համար։ Անդրադարձիչ պրիզմաները դասակարգվում են ըստ մի քանի հատկանիշների.

• պրիզմայում անդրադարձման քանակով
• «տանիքի» առկայությամբ կամ բացակայությամբ
• պրիզմայի կառուցվածքային բնութագրերի
• օպտիկական առանձքի շեղման անկյունով

Հատուկ տեղ են գրավում բաղադրիչային պրիզմաները, որոնք կազմված են իրարից օդային միջնորմներով բաժանված տարբեր մասերից։ Ավելի մեծ տարածում գտածները ունեն հատուկ անուններ։

• Աբբեի պրիզմա
• Աբբե-Պորրոի պրիզմա
• Աբբե-Քյոնիգի պրիզմա
• Դովեի պրիզմա
• Պեհան-Շմիդտի պրիզմա
• Լեմանի պրիզմա
• Հնգանիստ պրիզմա
• Պորրո պրիզմա
• Շմիդտ-Պեհանի պրիզմա
• Տանիքով պրիզմա

Պրիզմայի անունը նշվում է երկու կամ երեք տառերով և թվերով՝ գրված մի շարքով։ Առաջին տառը ցույց է տալիս պրիզմայում ռեֆլեկտիվ նիստերի (արնդրադարձումների) թիվը։ («Ա» մեկն է, «B»` երկու, «Բ»` երեքը և այլն)։ «Տանիքը», պայմանականորեն, համարվում է մեկ նիստ, և նրա նշանակման համար օգտագործվում է «k» ինդեքսը առաջին տառից հետո (օրինակ, Ak, Bq)։ Մնացած տառերը ցուց են տալի կառուցվածքի բնույթը։ («P» - հավասարակողմ, «P» - հինգանիստ պրիզմա «U» - կիսահնգանիստ, «C» - շեղանկյուն, «M» - երկարաչափ տեսակի, «L» - Լեմանի պրիզմա)։ Գծիկով գրված թվերը ցույց են տալիս օպտիկական առանցքի թեքման անկյունը (0 °, 90 °, 180 °): Օրինակ, «VkR-45 °» - նը՝ երեք ռեֆլեկտիվ նիստերով և տանիքով, 45 ° առանցքի թեքումով պրիզմ է։

Բաղադրիչային պրիզմաները նշվում են իրենց անուններով և առանցքային թեքման անկյունով։ Օրինակ, «A-0 °» - Abbe պրիզման է, «Bk-90 °» -մաշիկային տանիքով պրիզման է, «K-0 °» - պրիզմա-խորանարդ է։

Բևեռացուցիչ պրիզմաներ

• Արենսի պրիզմա
• Վոլաստոնի պրիզմա
• Գլեզեբրուկի պրիզմա
• Գլանի-Թեյլորի պրիզմա
• Գլանի-Թոմսոնի պրիզմա
• Գլանի-Ֆուկոյի պրիզմա
• Նիկոլիա պրիզմա
• Նոմարսկի պրիզմա
• Պոշոնի պրիզմա
• Սեներմոնդի պրիզմա
• Ֆուկոյի պրիզմա
• Ֆրենելի զուգահեռանիստ

Գրականություն

• Е. А. Иофис Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 251—253. — 447 с.
• Hecht, Eugene (2001). Optics (4th ed.). Pearson Education. ISBN 0-8053-8566-5.

Արտաքին հղումներ

• Geometry of Two Prism Spectroscopes Արխիվացված 2006-06-23 Wayback Machine (չաշխատող հղում)
• Java applet of refraction through a prism
• Призмы и особенности их применения в наблюдательных приборах

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Պրիզմա (օպտիկա)» հոդվածին։