Prizmi (optikë)

Prizmi (nga greq. prīsma, e parë, e shikuar; nga prīzein, shikoj, shoh) në optikë është një copë qelqi, kristali ose lëndë tjetër e tejdukshme e prerë me kënde të drejtë dhe faqe të rrafshta. Prizmi zakonisht ka një formë gjeometrike trekëndëshe me një bazë trekëndëshe dhe faqe kënddrejta. Disa lloje prizmash optikë nuk e kanë trajtën e prizmave gjeometrikë.

Prizmat në optikë janë të dobishëm për studimin dhe analizimin e dritës nëpërmjet përthyerjes, pasqyrimit ose përhapjes së saj.

Një prizëm shpërndarës mund të përdoret për thyerjen e dritës në spektrin e ngjyrave (ngjyrat e ylberit). Për më tepër, prizmat mund të përdoren për reflektimin e dritës, ose për ndarjen e dritës në komponente me polarizime të ndryshme.

Funksionimi

Një prizëm trekëndor, duke shpërndarë dritë; valët e treguara për të ilustruar gjatësi valore të ndryshme të dritës.

Drita ndryshon shpejtësinë kur kalon nga një mjedis në tjetrin (për shembull, nga ajri në xhamin e prizmit). Jo shpejtësi ndryshon për shkak se drita thyhet dhe hyn në mjedisin tjetër me një kënd tjetër (Huygens Principle). Shkalla e lakimit të rrugës së dritës varet nga këndi që rrezja incidente e dritës e krijon me sipërfaqen, dhe në prerjen në mes të treguesve të thyerjes të dy mjediseve (Ligji i Snellit). Indeksi i thyerjes së disa materialeve (si xhamit) ndryshon në gjatësi valore ose ngjyrë të dritës së përdorur, një fenomen i njohur si zbërthim. Kjo për shkak se drita e ngjyrave të ndryshme thyhet në mënyra të ndryshme dhe e lë prizmin në kënde të ndryshme, duke krijuar një efekt të ngjashëm me një ylber. Kjo mund të përdoret për të ndarë një rreze të bardhë dritë në spektrin e ngjyrave. Prizmat do ta ndajnë dritën në frekuenca më të mëdha, duke i bërë ato më të dobishme për spektrin e gjerë.

Prizmat nganjëherë përdoren për reflektim të brendshëm te sipërfaqet me më tepër zbërthim. Nëse drita brenda prizmit e godet njërën nga sipërfaqet në një kënd mjaftueshmërisht të thikët, ndodh reflektimi total i brendshëm dhe e gjithë drita reflektohet. Kjo e bën prizmin të dobishëm për një pasqyrë në disa situata.

Prizmi dhe drita natyrore

Një prizëm trekëndor, duke shpërndarë dritë

Para Isak Njutonit, është besuar se drita e bardhë nuk kishte ngjyra, dhe se prizmi vet prodhonte ngjyrë. Eksperimentet e Njutonit demonstruan se të gjitha ngjyrat ekzistojnë brenda dritës në një mënyrë heterogjene, dhe se “rruazat” (grimcat) e gritës ishin të shpërndara sepse grimcat me ngjyra të ndryshme udhëtonin me shpejtësi të ndryshme nëpër prizëm. Më vonë, shkenctarët Young dhe Fresnel kombinuan teorinë grimcore të Njutonit me teorinë valore të Huygensit për të treguar se ngjyra është manifestim i dukshëm i gjatësisë valore të dritës.

Njutoni arriti në përfundim duke kaluar ngjyrën e kuqe nga një prizëm në një prizëm tjetër dhe gjeti se ngjyra nuk ndryshon. Nga kjo, ai konkludoi se ngjyrat patjetër janë prezente në dritë – kështu, prizmi nuk krijon ngjyra, por ndan ngjyra që janë aty. Ai po ashtu përdori një thjerrë dhe një prizëm të dytë për të rikthyer spektrin në dritë të bardhë. Ky eksperiment u bë një shembull klasik i metodologjisë i paraqitur gjatë revolucionit shkencor. Rezultatet e këtij eksperimenti dramatikisht e transformuan fushën e metafizikës.

Njutoni e diskutoi shpërndarjen e prizmin në detaje në librin e tij Opticks.^[1] Ai po ashtu paraqiti përdorimin e më shumë se një prizmi për ta kontrolluar shpërndarjen.^[2] Përshkrimi i Njutonit për eksperimentet e tij në shpërndarjen e prizmit ishin kualitative dhe është plotësisht i lexueshëm. Përshkrime kuantitative të shpërndarjes së shumë prizmave nuk ishin të nevojshme derisa u përfshi laseri i zgjerimit të dritës me prizma të shumëfishtë në vitet e 1980-ta.^[3]

Llojet e prizmave

Prizmat pasqyrues

Prizmat psqyrues përdoren për të reflektuar dritën, për ta rrotulluar, kthyer përmbys, vazhduar ose zhvendosur rrezen e dritës. Ata përdoren tipikisht për të drejtuar imazhe në dylbi ose në kamerat me një thjerrë të vetme reflekse - pa prizëm imazhi do të shfaqej i përmbysur te përdoruesit. Shumë prizma pasqyrues përdorin pasqyrimin e plotë të brendshëm për të arritur pasqyrim të lartë.

Prizmat përhapës

Comparison of the spectra obtained from a diffraction grating by diffraction (1), and a prism by refraction (2). Longer wavelengths (red) are diffracted more, but refracted less than shorter wavelengths (violet).

Prizmat përhapës përdoren për të thyer dritën në ngjyrat e veta spektrale sepse indeksi i thyerjes varet në frekuencë; drita e bardhë që hyn në prizëm është përzierje e frekuencave të ndryshme, secila nga to thyhet ndryshe. Drita e kaltër është treguar më poshtë se drita e kuqe dhe do të thuhet më shumë se drita e kuqe.

Prizmat polarizues

Prizmat polarizues mund të ndajnë një rreze drite në komponente të ndryshme të polarizimit. Këto janë tipikisht të ndërtuara nga një material kristalin birefringent.

Në optometri

Duke lëvizur thjerrat korrektuese në boshte, imazhet e para përmes tyre mund të zhvendosen në të njëjtën mënyrë siç e zhvendos një prizëm imazhin. Kujdesi profesional i syve përdor prizmat, ashtu si thjerat, për të trajtuar probleme të ndrsyhme ortoptike:

Diplopinë (vizionin e dyfshitë)
Problemet me fuzionin negativ dhe pozitiv
Problemet me akomodimin relativ pozitiv dhe negativ.

Syzat prizëm me një prizëm të vetëm shfaqin një zhvendosje relative të dy syve, kështu që korrektojnë eso-, exo-, hiper- ose hipotropinë.

Përkundër kësaj, syzat me prizma të barabartë me fuqinë për të dy sytë, të quajtuar yoked prisms lëvizin fushën vizuele të të dy syve në të njëjtën shtrirje.^[4]

Shiko edhe

Referime

^ I. Newton (1704). Opticks. London: Royal Society. ISBN 0-486-60205-2. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ "The Discovery of the Spectrum of Light". Marrë më 19 dhjetor 2009. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ F. J. Duarte and J. A. Piper (1982). "Dispersion theory of multiple-prism beam expanders for pulsed dye lasers". Opt. Commun. 43 (5): 303–307. Bibcode:1982OptCo..43..303D. doi:10.1016/0030-4018(82)90216-4. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
^ Kaplan, M; Carmody, D. P.; Gaydos, A (1996). "Postural orientation modifications in autism in response to ambient lenses". Child Psychiatry and Human Development. 27 (2): 81–91. PMID 8936794. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

Lidhje të jashtme

Java applet of refraction through a prism
Grisms (Grating Prisms) Arkivuar 9 tetor 2013 tek Wayback Machine
Fundamental Optics – CVI Melles Griot

[1] I. Newton (1704). Opticks. London: Royal Society. ISBN 0-486-60205-2. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[2] "The Discovery of the Spectrum of Light". Marrë më 19 dhjetor 2009. {{cite web}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[3] F. J. Duarte and J. A. Piper (1982). "Dispersion theory of multiple-prism beam expanders for pulsed dye lasers". Opt. Commun. 43 (5): 303–307. Bibcode:1982OptCo..43..303D. doi:10.1016/0030-4018(82)90216-4. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[4] Kaplan, M; Carmody, D. P.; Gaydos, A (1996). "Postural orientation modifications in autism in response to ambient lenses". Child Psychiatry and Human Development. 27 (2): 81–91. PMID 8936794. {{cite journal}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)

[1]

[2]

[3]

[4]