Optical Prisma ay mga transparent na optical na elemento na may flat, makintab na ibabaw na nagre -refract, sumasalamin, o magkalat ng ilaw. Malawakang ginagamit ang mga ito sa spectroscopy, camera, binoculars, at mga pang -agham na instrumento. Ang artikulong ito ay galugarin ang mga batayan ng mga optical prism, ang kanilang mga uri, mga aplikasyon ng real-world, at mga pangunahing prinsipyo.
Paano gumagana ang isang optical prism?
Ang isang optical prisma ay gumagana sa pamamagitan ng baluktot na ilaw dahil sa pagwawasto. Kapag ang ilaw ay pumapasok sa prisma, nagbabago ang bilis nito, na nagiging sanhi nito na lumihis mula sa orihinal na landas nito. Ang dami ng baluktot ay nakasalalay sa materyal ng prisma at ang anggulo ng saklaw.
Mga pangunahing prinsipyo:
- Pagrerepekto: Ang ilaw ay yumuko kapag dumadaan sa iba't ibang media.
- Pagkakalat: Paghihiwalay ng ilaw sa mga nasasakupang kulay nito (hal., Isang epekto ng bahaghari).
- Kabuuang panloob na pagmuni -muni (TIR): Nangyayari kapag ang ilaw ay sumasalamin nang buo sa loob ng prisma.
Mga uri ng mga optical prism
Ang iba't ibang mga disenyo ng prisma ay nagsisilbi ng mga natatanging layunin. Nasa ibaba ang isang talahanayan na nagbubuod ng mga karaniwang uri:
Uri ng prisma | Paglalarawan | Mga karaniwang gamit |
---|---|---|
Nakakalat na prisma | Paghahati ng puting ilaw sa mga kulay na parang multo (hal., Triangular prism). | Spectroscopy, mga eksperimento sa bahaghari. |
Mapanimdim na prisma | Nag -redirect ng ilaw sa pamamagitan ng panloob na pagmuni -muni (hal., Porro Prism). | Binocular, periscope. |
Polarizing Prism | Paghahati ng ilaw sa mga polarized beam (hal., Nicol Prism). | Microscopy, Optical Instruments. |
Beam-paghahati ng prisma | Naghahati ng ilaw sa maraming mga landas (hal., Cube prism). | Laser Systems, Projectors. |
Optical Prism Materyales
Ang mga prismo ay ginawa mula sa mga materyales na may mataas na kalinawan ng optical. Ang pagpili ay nakasalalay sa application:
Materyal | Refractive index | Kalamangan |
---|---|---|
Glass (BK7) | ~ 1.51 | Mababang gastos, mataas na paghahatid. |
Fused silica | ~ 1.46 | Paglaban ng UV, katatagan ng thermal. |
Plastik (PMMA) | ~ 1.49 | Magaan, masira-lumalaban. |
Mga aplikasyon ng mga optical prism
Mahalaga ang mga prismo sa iba't ibang larangan:
- Potograpiya: Ginamit sa DSLR camera para sa light redirection.
- Astronomy: Itama ang orientation ng imahe sa mga teleskopyo.
- Mga aparatong medikal: Mga tool sa operasyon ng endoscope at laser.
- Pang -agham na Pananaliksik: Spectroscopy at laser beam steering.
Kung paano pumili ng tamang optical prisma
Isaalang -alang ang mga salik na ito kapag pumipili ng isang prisma:
- Saklaw ng haba ng haba: Tiyakin ang materyal na transparency para sa nais na mga haba ng haba.
- Kalidad ng ibabaw: Ang kinis ay nakakaapekto sa light transmission.
- Patong: Ang mga anti-mapanimdim na coatings ay nagpapabuti sa kahusayan.
Optical Prism kumpara sa Lens: Mga pangunahing pagkakaiba
Habang ang parehong manipulahin ang ilaw, naghahain sila ng iba't ibang mga layunin:
Tampok | Prism | Lens |
---|---|---|
Function | Ang mga refract, sumasalamin, o nagkalat ng ilaw. | Nakatuon o nag -iiba ng ilaw. |
Hugis | Flat ibabaw sa mga anggulo. | Mga hubog na ibabaw (convex/concave). |
Mga Aplikasyon | Spectroscopy, beam steering. | Mga camera, salamin sa mata. |
Karaniwang maling akala tungkol sa mga optical prism
Linawin natin ang ilang mga alamat:
- Pabula: Ang lahat ng mga prismo ay lumikha ng mga bahaghari. Katotohanan: Ang mga nakakalat na prisma lamang ang ginagawa.
- Pabula: Ang mga prisma ay nagpapalaki ng mga imahe. Katotohanan: Nag -redirect sila o naghiwalay ng ilaw.
Ang mga eksperimento sa DIY na may mga optical prism
Subukan ang mga simpleng eksperimento na ito sa bahay:
- Epekto ng bahaghari: Shine puting ilaw sa pamamagitan ng isang tatsulok na prisma papunta sa isang pader.
- Periskope: Gumamit ng dalawang kanang-anggulo ng prisma upang makita sa paligid ng mga sulok.
Hinaharap na mga uso sa optical na teknolohiya ng prisma
Ang mga umuusbong na pagsulong ay kasama ang:
- Nano-prisma: Miniaturized para sa mga compact na aparato.
- Meta-Material Prism: Pinahusay na light control.
Konklusyon
Ang mga optical prism ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga modernong optika, mula sa pang -araw -araw na aparato hanggang sa mga advanced na tool na pang -agham. Ang pag -unawa sa kanilang mga uri, materyales, at aplikasyon ay nakakatulong sa pagpili ng tamang prisma para sa mga tiyak na pangangailangan.