色散棱镜
光学棱镜种类
色散棱镜是光学棱镜的一种,通常的横截面形状为几何的三角形 。它是最广为人知的一种光学棱镜,尽管不常见于实际生活中。色散棱镜用于光的色散。
简介
在光学中,色散棱镜是光学棱镜的一种,通常的横截面形状为几何的三角形,其他形状色散棱镜或是用于色散的棱镜组也泛称为色散棱镜 。其中三棱镜是最广为人知的一种光学棱镜,尽管不常见于实际生活中。色散棱镜用于将光色散,也就是分离组成复色光的单色光。根据不同波长的光在同种材料中折射角度不同,便将复色光分解成了单色光。
色散棱镜适用于分解光线的组成,让光呈现原来光谱的颜色。因为折射率与光的频率有关,混合著各种频率的白光进入棱镜时,不同频率受到了不同程度的偏折。蓝色光的减速比红光多,因此偏折的也比红光多。
原理
材料的折射率随入射光频率的减小(或波长的增大)而减小的性质,称为“色散”。
色散可通过棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。如一细束阳光可被棱镜分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、七色光。这是由于复色光中的各种色光的折射率不相同。当它们通过棱镜时,传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜则便各自分散成了单色光。
分类
三棱镜
三棱镜是最常用的色散棱镜,光线在射入棱镜和射出棱镜时两次折射。
贝林-布洛卡棱镜
贝林-布洛卡棱镜(Pellin–Broca prism)是以发明者,法国的仪器制造者贝林博士(Ph. Pellin)和物理光学教授布洛林(André Broca)的名字命名的。
棱镜被塑造成有4个平面的方块,各边正确的角度依序为90°、75°、135°、和60°。光线由AB面入射,从BC面全反射,然后从AD面离开棱镜。对特定波长的光,进入之后经过折射在射出时,可以正确的偏转90°
阿贝棱镜
阿贝棱镜(Abbe prism)是以发明者德国物理学家恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)命名的光学元件,是与贝林-布洛卡棱镜相似的类型,有固定偏向角度的色散棱镜。
棱镜是三个角分别为30°-60°-90°的直角玻璃镜块,在使用时,光束由AB面进入,经折射后从BC面全反射向AC面, 在AC面折射后射出。这种棱镜被设计成特定波长的光在离开棱镜时会偏转60°
阿米西棱镜
阿米西棱镜(Amici prism)是以发明者意大利天文学家乔凡尼·阿米西(Giovanni Amici)命名的,是有色散功能的光学棱镜组,常用于分光仪中。
阿米西棱镜由两个三棱柱组成,第一个三棱柱通常由中色散能力的玻璃制成,第二个则以更高色散能力(相比于第一个)的玻璃制造。光线进入第一个棱镜时先被折射,然后进入两个棱镜的交界面,因两种玻璃材料折射率不同固在此交界面上再次发生折射,(两次折射相对于入射光角度相反),最后折射光线以几乎垂直于第二个棱镜表面的方向射出。棱镜的角度和材质经过选择,使得其中一个波长(颜色)的光,通常是中心的波长,离开棱镜时与入射的光束是平行的。其他波长偏转的角度则与材料的色散能力有关。
直接用肉眼通过棱镜组观看光源就能显示出光源的光谱。
其他棱镜
反射棱镜
反射棱镜用于反射光线,例如双筒望远镜
偏光棱镜
也有偏光棱镜,能将光线分解,产生不同的偏光。传统上,这种棱镜的材料都是双折射的晶体制成的。
参考资料
最新修订时间:2024-07-06 23:42
目录
概述
简介
原理
参考资料