ПРИЗМЫ ОПТИЧЕСКИЕII. бывают трехугольные, четырехугольные ит. д., смотря по тому, лежит ли в основании треугольник, четырехугольник и т. д. На рисунке дана шестиугольная П. (слева прямая).
Объем П. равен произведению площади основания на высоту (см. также Многогранники).
ПРИЗМЫ ОПТИЧЕСКИЕ, тела, изготовленные из прозрачных веществ (оптически-однородного стекла, кристаллов и др.) и ограниченные оптически-плоскими граняА ми. П. о. обычно составД ляют часть оптических систем. Многочисленную и / \ разнообразную группу образуют отражательные или оборотные призмы (см. \ 5^ ротные системы), а также / \ поляризационные призмы в/------------- — (см. Поляризационные приРис 1 боры, Николя призма).
П. о^ спектральные служат для разложения на монохроматические лучи (см. Монохроматический свет) белого или вообще неоднородного света в спектральных аппаратах (см.). Простейшая спектральная призма имеет две плосских грани, образующие двугранный угол, обычно ок. 60°; на рисунке 1 изображен ход луча SBCS', дважды преломляющегося через грани призмы в плоскости, перпендикулярной ребру призмы А; угол а называется преломляющим углом призмы; по выходе из призмы луч S' отклоняется к основанию призмы, образуя угол б с первоначальным направлением S.
Если идущий через призму луч отрезает на сторонах АВ± и АСг (считая от вершины А) равные отрезки (рис. 1), то при таком ходе луча 6=min, т. е. отклонение луча наименьшее по сравнению со всяким другим направлением хода луча. При таком ходе лучей через призЛму они испытывают наименьшую аберрацию (см.) в ней, поэтому в спектроскопах и спектрографах всегда устанав. ливают П. о. так, чтобы лучи исследуемой части спектра проходили через Рис. 2. нее вблизи угла наименьшего отклонения. Между углом наименьшего отклонения dmin, преломляющим углом а и показателем преломления вещества призмы п существует соотношение: sin^ + ^-g.
ап=-------- -----
sm-
(1)
Так как п зависит от длины волны света А (см. Дисперсия), то для разных длин волн 8min и вообще д будет различно, поэтому призма неодинаково отклоняет входящие в нее лучи (рис. 2; кр — красные лучи, ф — фиолетовые) с различными длинами волн, т. е. разлагает сложный свет на монохроматические лучи. Поэтому при рассмотрении через призму светящейся точки £ (рис. 3), испускающей белые лучи, глаз наблюдателя увидит не точку, а непрерывный ряд изображений точки от красного SKp до фиолетового 8^, т. е. увидит цветную полоску, называемую спектром (см.). Если продиффе — 816
ренцировать соотношение (1) по Я и заменить а через высоту и основание призмы, которые обозначим через а и Т, то получим: ddmin_ Т dn dA ~ a dA *
W
Величина D = dd^n — называется угловой дисперсией призмы и характеризует способность призмы разделять по углам лучи различных длин волн. Для вычисления нужно знать п как функцию от Л. Для этого служат т. н. дисперсионные формулы (фор-> мулы Гартмана, Коши и др.). Чем больше D, тем большей способностью разделять спектральные линии обладает спектроскоп. Так как вследствие диффракции изображение спектральной линии всегда имеет конечную ширину, то способность П. о. разделять спектральные линии зависит не только от D, но и от ширины изображения линии, к-рая обратно-пропорциональна высоте призмы а. Поэтому способность П. о« разделять спектральные линии, иначе разрешающая способность (см.) ее В, определяется выражением: R = -T^K, (3)
где К — коэффициент, зависящий от ширины щели спектроскопа.
Существуют сложные призмы, отклоняющие пучок лучей, проходящий через них, но не рассеивающие лучей различных цветов.
Такие Призмы называются ахроматическими. Для увеличения угла дисперсии Рис. 4. применяют несколько призм, располагая их таким образом, что пучок лучей проходит все призмы последовательно одну за другой. Для той же цели — увеличения угла дисперсии — пользуются сложными П. о. Призма Резерфорда (рис. 4) состоит из трех склеенных призм; две наружные — из кронгласа и внутренняя — из тяжелого флинтгласа. Призмы «прямого видения» разлагают пучок белых лучей таким образом, что какой-нибудь средний в спектре луч — голубой или зеленый — проходит через призмы без отклонения. Часто применяются спектральные призмы с постоянным углом отклонения; на рисунке 5 изображена призма Аббе, одна из наиболее распроРис. 5. страненных, изготовляемая из одного куска стекла с углами, показанными на чертеже. Ход луча в ней изображен ломаной линией SMM'S'.
Лит.: Филиппов А. Н., Спектральный анализ и его применения, Л. — М., 1937; Фриш С. Э., Техника спектроскопии, Л., 1936; Шустер А., Введение в теоретическую оптику, пер. с англ., Л. — М.» 1935.
