I 1600-talet gjorde Isaac Newton en serie experiment med prismer och ljus. Han visade att prismer inte bara splittrade ljuset i de välbekanta regnbågens färger, men kan också rekombinera dem. Glaset av ett prisma och vinklarna på sidorna samverkar för att göra ett fascinerande optiskt verktyg.

Effekter av ljus

När ljus passerar från luften till glas, saktar det sig, och när det lämnar glaset, det snabbare upp igen. Om ljuset träffar glaset i en vinkel istället för död, genomgår det brytning. Vinkeln vid vilken den träffar glaset är inte densamma som vinkeln som den rör sig inuti glaset. Ljuset rör sig inte längre i en rak linje, men blir böjd vid ytan. Samma sak händer när ljuset lämnar prismen - det böjer sig igen.

Snells lag

En optisk princip kallad Snell's Law förutspår exakt hur det händer. Snells lag behandlar de vinklar som ljuset kommer in i och lämnar ett prisma, och något som kallas brytningsindex. Indexet för brytning visar hur mycket ljus saktar när det går in i glaset.

Färgändringar

De olika färgerna av ljus, från rött till violett, böjs böjda i något olika vinklar. Röd blir böjd minst, violett mest. Detta gör att färgerna blåses ut och blir tydliga.

Second Prism

Att ett prism kan bryta ljuset i färger var känt före Newton. Men Newton frågade vad som skulle hända om han satt ett andra prisma på platsen för färgerna. Om den andra prismen fångade alla färger på en av dess ytor, kom det vita ljuset ut från andra sidan. Samma egenskaper som spred färgerna ihop, arbetade i omvända för att återmontera dem.

Ytterligare experiment

Newton frågade också vad som skulle hända om han använde en andra prisma på endast en färg. Skulle det bryta in i andra färger? Hans experiment visade att det inte gjorde det. Färgerna som kommer ut ur ett prisma är grundläggande.

Reflektion

Förutom brytnings ljus är prismor också bra för reflekterande ljus. Om du tittar på ett prisma och vrider det i fingrarna ser du ljus reflekterat från baksidan vid vissa vinklar. Detta kallas intern reflektion. Vissa prismor är utformade för att ha flera interna reflekterande ansikten. De kan ta en teleskopbild som är upp och ner och bakåt och vänd den tillbaka till normalt. Reflekterande prismor används i periskop och kikare, eftersom de är mer hållbara än speglar.