光学プリズムで光を見る

プリズムは、透明な材料の屈折特性を利用して光線を曲げ、分散させる基本的な光学部品です。 プリズムには、プリズムと空気の間の屈折率の変化に基づいて光を屈折させる、少なくとも 2 つの研磨された光学面が含まれています。 プリズムは、分光法、レーザー、顕微鏡、距離測定などの用途のために光を操作します。

アイザック ニュートンは、1600 年代に光学実験で三角ガラス プリズムを初めて使用しました。 ニュートンは太陽光をプリズムに通し、分散によって分離されたスペクトルの色を観察しました。 彼は、白色光にはすべての可視波長が含まれていると結論づけました。 最新のプリズムは、制御された分布と内部全反射を活用して、光をフィルター、分割、反射、減衰します。

プリズムガラスの屈折率と分散によって、空気とガラスの界面で光の経路がどの程度曲がるかが決まります。 SF6 のような密度の高いフリント ガラスは、BK7 のようなクラウン ガラスよりも高い分散を示します。 分光用プリズムは、白色光を鮮明なスペクトル帯域に広げるために、堅牢かつ均一な分布を実現するように最適化されています。 Amici プリズムは 2 種類の異なるガラスを利用してスペクトル分離を拡大します。

直角プリズムは、全反射によって入射光路の方向を 90 度変更します。 プリズムの斜辺には全反射コーティングが施されています。 ポロプリズムとペンタプリズムは、複数の内部反射を利用して像を反転したり、倍率を変更したりします。 ダハプリズムは、双眼鏡や潜望鏡に便利なコンパクトな直角プリズムです。

ダブ プリズムは、複数の内部反射を使用して光軸を中心に写真を回転します。 これらはレーザー スキャン システムの重要なコンポーネントであり、逆さまの回転画像を安定させます。 アッベ プリズムはダブ プリズムのように光を偏向させますが、分光用途向けに色収差が低減されています。

最新のプリズム製造では、精密なガラス成形を利用して、研削や研磨に比べて正確な角度と低コストで複雑なプリズム アレイとニアネットシェイプの光学部品を作成します。 光学コーティングにより、プリズムの透過率が向上し、偏光ビームスプリッター キューブが可能になります。

光の構成色の解明からレーザー光線の制御に至るまで、プリズムは光の経路と特性を操作する多用途な能力を通じて光学応用を進歩させ続けています。 新しいプリズム形状と新しいガラス組成により、センシング、イメージング、データ、エネルギー伝送の機能がさらに拡張されます。