¿Cuáles son los tipos de prismas ópticos?

Prisma, objeto transparente delimitado por planos que se cruzan pero no son paralelos, utilizado para dividir o dispersar haces de luz. Los prismas se utilizan mucho en instrumentos ópticos. Los prismas pueden clasificarse en varios tipos en función de sus propiedades y aplicaciones. Por ejemplo, en los instrumentos espectroscópicos se suele utilizar un “prisma dispersivo” que descompone la luz compuesta en espectros, como un prisma equilátero; el prisma de reflexión total, que cambia la dirección de la luz en instrumentos como periscopios y binoculares para ajustar su posición de imagen.

En la siguiente figura se muestra un ejemplo de prisma dispersivo que divide la luz blanca en varias luces monocromáticas como el rojo, el verde y el azul

Los prismas reflectantes son los más utilizados y pueden verse en cámaras, telescopios, microscopios y diversos instrumentos médicos. Según sus diferentes formas estructurales, los prismas reflectantes se subdividen en varios tipos de prismas,

Conozcamos a fondo los tipos de productos prismáticos

Prismas ópticos comunes

1. Prisma de ángulo recto

La sección transversal de un prisma acodado es un triángulo rectángulo, y la superficie óptica consta de dos caras acodadas y un plano inclinado. Normalmente, un haz de luz incide desde una cara acodada, se refleja en el plano inclinado y se curva 90 grados antes de salir por la otra cara acodada, como se muestra en la siguiente figura

2. Prisma de ángulo recto

Sobre la base de un prisma de ángulo recto, la superficie inclinada del prisma se divide en dos caras y se eleva hacia arriba para formar la forma de una cresta. Las dos caras son perpendiculares entre sí, formando un prisma de ángulo recto de cresta. A continuación se muestra el diagrama del camino óptico de un prisma de ángulo recto de cresta. El rayo que entra en el prisma sufrirá una curvatura en el tejado, intercambiando las partes izquierda y derecha de la imagen antes de salir.

3. Prisma Amish

Esencialmente, es un prisma truncado en ángulo recto, pero con una sección en forma de cresta añadida a la pendiente. La función más común de este prisma es cortar la imagen a lo largo de la línea central e intercambiar las partes izquierda y derecha. El prisma Amici debe su nombre al astrónomo italiano Giovanni Amici, que lo inventó. Es un prisma óptico con función de dispersión y se utiliza habitualmente en espectrómetros.

El prisma Amish consta de dos prismas triangulares. El primer prisma suele ser de vidrio crown con una capacidad de dispersión moderada, mientras que el segundo prisma es de vidrio flint de alta dispersión. Cuando la luz entra en el primer prisma, primero se refracta, después entra en la interfaz entre los dos prismas y, por último, sale en una dirección casi perpendicular a la superficie del segundo prisma.

4. Prisma diagonal (prisma refractivo)

La sección transversal de un prisma de diamante tiene forma de paralelogramo, con un ángulo agudo de 45 grados, por lo que puede verse como dos prismas en ángulo recto unidos entre sí. Su efecto es desplazar el haz incidente una cierta distancia antes de emitirlo. Una de las caras del prisma de diamante también puede tener forma de cresta,

5. Prisma de diamante generalizado

Un prisma rómbico generalizado también tiene forma de paralelogramo, pero su ángulo agudo es arbitrario. Cuando la luz entra en el prisma, sufre una reflexión antes de salir,

Cuando el prisma gira alrededor de la luz incidente, la dirección de la imagen emitida no gira con la rotación del prisma, lo que lo hace adecuado para situaciones en las que la distancia pupilar se ajusta en instrumentos oftálmicos.

6. Prisma de reflexión doble

Como variación del prisma de diamante generalizado, el prisma de doble reflexión tiene dos ángulos agudos de diferentes tamaños, y la dirección de emisión viene determinada por el tamaño de los dos ángulos agudos, como se muestra en la siguiente figura:

7. El prisma de Pablo

El prisma de Paul suele ser también un prisma triangular isósceles en ángulo recto, pero el haz de luz entra desde un plano oblicuo, se refleja a través de dos superficies en ángulo recto y luego sale por el plano oblicuo para cambiar la dirección de la imagen. El prisma de Paul también se puede convertir en una estructura de cresta sobre una superficie en ángulo recto, formando así un prisma de Paul de cresta. A continuación se muestra el diagrama esquemático de un prisma de Paul convencional y un prisma de Paul con cresta:

8. Prisma de Dawei

El prisma Dawei es un tipo de rotador. Tras pasar por este prisma, la imagen se invierte 180 grados. Además, cuando el prisma gira alrededor de su eje óptico, el ángulo de rotación de la imagen es el doble del ángulo de rotación del prisma. En general, el prisma Dawei utiliza el principio del ángulo crítico para lograr la reflexión total interna, por lo que su campo de visión es limitado. Mientras tanto, es importante mantener limpia la superficie reflectante y utilizar luz paralela.

9. Prisma pentagonal

Un prisma pentagonal es un prisma de uso común, en el que uno de los ángulos es recto. El haz de luz entra por la superficie del ángulo recto, sufre dos reflexiones internas y sale por la otra superficie del ángulo recto. La luz saliente forma un ángulo de 90 grados con la luz incidente. A continuación se muestra el diagrama del camino óptico y la imagen física:

Conclusión

En este artículo hemos resumido los tipos de prismas ópticos. Según sus diferentes funciones, los prismas ópticos pueden dividirse en dos categorías: prismas dispersivos y prismas reflectores. El artículo presenta nueve unidades de prismas ópticos comunes, incluidos los prismas de ángulo recto, los prismas de diamante, los prismas de Paul y los prismas pentagonales. Cabe destacar que cuando se utilizan estas unidades de prisma, el haz de luz incide perpendicular a la superficie, por lo que la dispersión y la aberración causadas por el propio prisma pueden ignorarse. A través de la lectura de este artículo, todo el mundo tiene una comprensión clara de las formas estructurales de estos prismas,