Prisma hajottaa valoa

Prisma on optinen laite, jolla voidaan taittaa tai heijastaa valoa ja taittamisen yhteydessä myös hajottaa valoa valospektrin väreihin, esimerkiksi auringon valkoista valoa sateenkaaren väreihin. Prisma on usein muodoltaan geometrinen prisma.

Valon taittuminen aineen rajapinnassa riippuu valon aallonpituudesta ja väliaineen taitekertoimesta. Valo, joka sisältää useita aallonpituuksia, taittuu rajapinnassa siten, että pidemmät aallonpituudet (punaiset) taittuvat vähiten ja lyhyimmät (violetti) eniten. Prisman kolmiomuoto korostaa tätä aallonpituuksien erottumista, kun valo kulkee molempien rajapintojen läpi.

Prismojen tyypit

Nykyään on olemassa kahdenlaisia eri prismoja – Porro-prismoja (nimetty keksijänsä, italialaisen Porron mukaan) ja kattoprismoja. 1960-luvulla Zeissin ja Leitzin kehittämä kattoprisma vaatii parempaa optista tarkkuutta ja on siksi hieman kalliimpi kuin 1800-luvun puolivälissä kehitetty Porro-prisma. Kattoprismat sallivat kuitenkin objektiivin ja okulaarin sijaita suorassa linjassa toisiaan kohden. Porro-prismoilla varustetuilla kiikareilla on tunnuksenomainen mutkainen muoto (objektiivi ja okulaari eivät ole linjassa).

Kaksi Porro-prismaa

Kiikarien ja kaukoputkien prismoja käytetään usein kääntämään valoa 90 tai 180 astetta, jos esimerkiksi optisen laitteen pituus halutaan pitää lyhyenä. Tällöin käytetään hyväksi kokonaisheijastusta 90 asteen kulmaan valmistettujen Porro-prismojen sisällä ja valo ohjataan sisään suoraan rajapintoja vasten, jolloin vältetään valoa hajottava ilmiö. Kokonaisheijastuksella saavutetaan lähes 100% heijastus, kun parhaimmatkin metallipeilit heijastavat vain noin 95% niihin osuvasta valosta. Samaan kokonaisheijastukseen perustuvat valokuidut ja valojohteet sekä kameroissa (SLR) yleisesti käytetty kattopentaprisma.