프리즘(광학)

Prism
프리즘이란 유리와 같은 투명한 투과성 물질을 정밀한 각도와 평면으로 절단하여 만든 투영체이다. 빛을 분산시킴으로써 빛의 광경로를 바꾸기 때문에 백색광으로 무지개를 만들거나 무지개를 백색광으로 합치는 일 등에 유용하다. 위 사진에서 보다시피 프리즘은 거의 대부분 삼각기둥 모양을 하고 있는데 이 모양으로 인해 굴절이 더 잘 이루어진다. 용도에 따라 다각기둥이나 다각뿔, 또는 원뿔, 구형의 프리즘도 사용한다.

빛은 진동수에 따라 고유한 에너지 값을 가지고, 진동수에 따라서 굴절률이 다르다. 기본적으로 진동수는 굴절률과 비례 관계를 나타내며, 이때 '분산 프리즘'을 사용하면 파장/진동수에 따른 빛의 굴절률 차이를 통해 빛을 파장대에 따라서 여러 광선으로 분리시키는 것이 가능하다. 햇빛이나 백열등에서 나오는 백색광을 프리즘에 넣었을때 무지개처럼 빛(가시광선)이 여러가지 색으로 나뉘는 것도 이것 때문이다.

스펙트럼의 파장의 길이와 관련이 있는데, 단파장인 보라색이 제일 크게 굴절하며 장파장인 빨간색이 제일 적게 굴절한다.

프리즘을 사용하여 빛을 분산하거나 굴절시키는 것 뿐만 아니라, 빛을 반사할 수도 있다. 이는 입사각이 임계각보다 커질때 빛이 전반사 하는 현상을 활용한 것이다.

반사 횟수에 따라서 최종적으로 프리즘에서 나오는 상의 방향이 달라진다. 반사 횟수가 홀수인 경우 거울처럼 상이 뒤집어져서 나오며, 반대로 반사 횟수가 짝수인 경우 상이 돌아갈지라도 입사된 물체와 동일한 방향으로 나온다.

이 반사 기능을 이용해 잠망경이나 SLR에서 사용된다.

  자세한 내용은 프리즘 문서 참고하십시오.