CAMINHO DE TRANSMISSÃO LUZ PRISMO

Os prismas são usados para dobrar caminhos de luz, manipular a direção e o tamanho da imagem e difratar a luz. Em muitas aplicações, combinações de prismas são usadas para alcançar vários desses efeitos. Para projetar componentes que contenham vários prismas, é importante conhecer a incidência, propagação e posição de saída da luz através de cada prisma, bem como o comprimento do caminho óptico da luz ao passar pelo prisma. Isso pode ser facilmente modelado usando diagramas de túnel de prisma.

Um diagrama de túnel de prisma é um diagrama bidimensional (2D) que mostra o caminho da luz através de um prisma. Essa técnica é usada para visualizar o comprimento total do caminho da luz através de um prisma. Neste diagrama, o prisma é representado por uma seção transversal proporcional característica. A luz começa fora do prisma e entra por um dos rostos. Dentro do prisma, a luz entra em contato com o outro lado do prisma. Se a luz atingir uma nova superfície em um ângulo igual ou maior que o ângulo crítico (relacionado ao índice de refração do meio interfacial), ou se a superfície for revestida com um revestimento especular apropriado, a luz será totalmente refletida internamente ou refletida quase internamente. Quando a luz é refletida dessa superfície, a seção transversal que representa o prisma é virada para a linha que representa a superfície reflexiva do prisma, fazendo parecer que a luz passa diretamente pela próxima seção transversal sem alterar sua direção original na primeira seção transversal. Se a luz entrar em um ângulo não maior ou igual ao ângulo crítico, e a superfície não for espelhada, a luz passará por essa superfície e deixará o prisma. O diagrama do túnel de prisma do pentaprismo é mostrado na Figura 1, próximo ao diagrama típico do caminho de raios.

(Figura 1: Parte superior: Diagrama típico do caminho de raios do pentaprisma. Parte inferior: diagrama de túnel de prisma do caminho de luz através do mesmo pentaprisma)

O diagrama do túnel ajuda a mostrar a abertura da rede do prisma e pode especificar onde ocorre a vinheta, determinando assim o campo de visão do prisma. Um prisma pode ter vários diagramas de túnel exclusivos para diferentes caminhos de luz através do prisma. Quando a luz entra no prisma em uma variedade de faces e ângulos diferentes, diagramas exclusivos podem ser feitos. Por exemplo, os prismas Dove são frequentemente usados em várias orientações diferentes para alcançar diferentes tipos de transformações de imagem. Cada uma dessas diferentes trajetórias de luz através do prisma tem um diagrama de túnel diferente (Tabela 1).

(Tabela 1: Diagrama comum do túnel do prisma de Dove)

A luz nas imagens acima e abaixo entra e sai no mesmo plano, mas em ângulos diferentes. Além disso, o primeiro diagrama tem apenas um refletor, enquanto o segundo e o terceiro diagramas têm dois e três refletores, respectivamente.

No diagrama de caminho de raio bidimensional, adicione um símbolo "V" para indicar a parte onde as duas faces do cume ou prisma se encontram em um ângulo de 90 ° e representam a forma "semelhante a um telhado" (Figura 2). Isso leva a reflexões adicionais, mudando a paridade ou quiralidade da imagem.

(Figura 2: Um símbolo "V" foi adicionado à visão 2D da superfície superior do prisma Amici para distingui-lo da superfície não coberta)

Encurtar a distância

A luz que passa por uma placa paralela plana experimentará uma mudança de imagem devido à refração (Figura 3). O deslocamento da imagem é uma função da espessura da placa (t) e seu índice de refração (n).

(Figura 3: Deslocamento de imagem causado por placas paralelas planares)

O deslocamento da imagem através do vidro pode ser compensado substituindo o comprimento real do caminho pela distância reduzida. O comprimento real do caminho (L) no vidro é dividido por n para obter a distância reduzida. Isso geralmente é feito em um diagrama de túnel de prisma para determinar o comprimento do caminho equivalente ao espaço aéreo através do prisma (Figura 3).