Veure la llum amb prismes òptics

Els prismes són components òptics fonamentals que utilitzen les propietats refractives dels materials transparents per doblegar i dispersar els feixos de llum. Un prisma conté almenys dues superfícies òptiques polides que refracten la llum en funció dels canvis en l'índex de refracció entre el prisma i l'aire. Els prismes manipulen la llum per a aplicacions com ara espectroscòpia, làsers, microscòpia i telemetria.

Isaac Newton va utilitzar per primera vegada prismes de vidre triangulars en experiments òptics a la dècada de 1600. Newton va dirigir la llum solar a través d'un prisma, observant els colors espectrals separats per dispersió. Va concloure que la llum blanca conté totes les longituds d'ona visibles. Els prismes moderns aprofiten la distribució controlada i la reflexió interna total per filtrar, dividir, reflectir i atenuar la llum.

L'índex de refracció i la dispersió del vidre prismàtic determinen fins a quin punt el camí de la llum es doblega a la interfície aire-vidre. Els vidres de sílex més densos com el SF6 presenten una dispersió més gran que els vidres de corona com el BK7. Els prismes per a l'espectroscòpia estan optimitzats per a una distribució robusta i uniforme per difondre la llum blanca en bandes espectrals clares. Els prismes Amici utilitzen dos tipus de vidre diferents per augmentar la separació espectral.

Els prismes d'angle recte redirigeixen els camins de la llum incident 90 graus mitjançant la reflexió interna total. La hipotenusa del prisma està recoberta per a una reflexió completa. Els prismes i pentaprismes de Porro utilitzen múltiples reflexos interns per invertir imatges o canviar l'ampliació. Els prismes de sostre són prismes compactes d'angle recte útils per a prismàtics i periscopis.

Els prismes de la coloma giren les fotos al voltant de l'eix òptic mitjançant múltiples reflexos interns. Són components crítics en els sistemes d'escaneig làser, que estabilitzen imatges giratòries cap per avall. Els prismes d'Abbe desvien la llum com un prisma de colom però amb una aberració cromàtica reduïda per a usos espectroscòpics.

La fabricació moderna de prismes utilitza el modelat de vidre de precisió per crear matrius de prismes complexes i òptiques en forma de xarxa gairebé amb angles precisos i costos baixos en comparació amb el poliment i el poliment. Els recobriments òptics milloren la transmissió a través de prismes i permeten cubs divisors de feixos de polarització.

Des de desvelar els colors constitutius de la llum fins a dirigir els raigs làser, els prismes continuen avançant en les aplicacions òptiques gràcies a la seva capacitat versàtil per manipular el camí i les propietats de la llum. Les noves geometries de prismes i noves composicions de vidre amplien encara més la funcionalitat de detecció, imatge, dades i transmissió d'energia.