Percorso di trasmissione della luce del prisma

I prismi vengono utilizzati per piegare i percorsi luminosi, gestire la direzione e le dimensioni dell'immagine e la luce di diffrazione. In molte applicazioni, le combinazioni di prismi vengono utilizzate per ottenere molti di questi effetti. Al fine di progettare componenti che contengono prismi multipli, è importante conoscere la posizione di frequenza, propagazione e uscita della luce attraverso ogni prisma, oltre alla lunghezza del percorso ottico della luce che passa attraverso il prisma. Questo può essere facilmente modellato utilizzando i diagrammi del tunnel del prisma.

Uno schema del tunnel del prisma è un diagramma bidimensionale (2D) che mostra il percorso della luce attraverso un prisma. Questa tecnica viene utilizzata per visualizzare la lunghezza totale del percorso della luce attraverso un prisma. In questo diagramma, il prisma è caratterizzato da una caratteristica, sezione trasversale proporzionale. La luce si avvia all'esterno del prisma e entra attraverso una delle facce. All'interno del prisma, la luce viene a contatto con l'altro lato del prisma. Se la luce colpisce una nuova superficie con un angolo uguale o maggiore dell'angolo critico (legato all'indice di rifrazione del mezzo interfacciale), O se la superficie è rivestita con un rivestimento speculare adeguato, la luce sarà completamente riflessa internamente o quasi riflessa internamente. Quando la luce si riflette da quella superficie, la sezione trasversale che rappresenta il prisma viene capovolta sulla linea che rappresenta la superficie riflettente del prisma, fai finta che la luce passi direttamente attraverso la sezione trasversale successivo senza cambiare la sua direzione originale attraverso la prima sezione trasversale. Se la luce entra in un angolo non maggiore o uguale all'angolo critico e la superficie non viene specchiata, la luce passa attraverso la superficie e lascia il prisma. Il diagramma del tunnel del prisma del pentaprism è mostrato nella figura 1, accanto al tipico diagramma del percorso dei raggi.

(Figura 1: Top: schema del percorso a raggi tipico del pentaprism. Fondo: schema tunnel prisma del percorso luminoso attraverso lo stesso pentaprism)

Il diagramma del tunnel aiuta a mostrare l'apertura netta del prisma e può chiarire dove si verifica il vignetting, riducendo così il campo visivo del prisma. Un prisma può avere più diagrammi tunnel unici per diversi percorsi luminosi attraverso il prisma. Quando la luce entra nel prisma in una varietà di facce e angoli diversi, possono essere realizzati diagrammi unici. Ad esempio, i prismi colomba vengono spesso utilizzati in diversi indirizzi per ottenere diversi tipi di trasformazione delle immagini. Ciascuno di questi diversi percorsi di luce attraverso il prisma ha un diverso diagramma del tunnel (tabella 1).

(Tabella 1: schema tunnel prisma colomba comune)

La luce nelle immagini sopra e sotto entra e esce sullo stesso piano, ma con angoli diversi. Il primo diagramma ha anche un solo riflettore, mentre il secondo e il terzo diagramma hanno due e tre riflettori.

Nel diagramma del percorso dei raggi bidimensionali, aggiungi un simbolo "V" per indicare la parte in cui le due facce della cresta o del prisma si trovano ad un angolo di 90 ° e riflettono la forma "tetto" (figura 2). Questo porta a riflessi aggiuntivi, cambiando la parity o la personalità dell'immagine.

(Il simbolo figura 2: A "V" è stato aggiunto alla visualizzazione 2D della superficie superiore del prisma Amici per separarlo dalla superficie non montata)

Riduci la distanza

La luce che passa attraverso una piastra parallela planare sperimenta uno spostamento dell'immagine a causa della rifrazione (figura 3). L'offset dell'immagine è una funzione dello spessore della piastra (t) e del suo indice di rifrazione (n).

(Figura 3: offset dell'immagine prodotto da piastre parallele planari)

L'offset dell'immagine attraverso il vetro può essere compensato sostituendo la lunghezza del percorso effettivo con la distanza ridotta. La lunghezza effettiva del percorso (L) nel vetro è divisa da n per ottenere una distanza ridotta. Questo viene di solito fatto in un diagramma del tunnel del prisma per determinare lo spazio aereo lunghezza del percorso equivalente attraverso il prisma (figura 3).