جستجو
faمنشور نوری عناصر نوری شفاف با سطوح مسطح و صیقلی است که نور را از بین می برد ، بازتاب می دهد یا نور را پراکنده می کند. آنها به طور گسترده ای در طیف سنجی ، دوربین ، دوربین شکاری و ابزارهای علمی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله به بررسی اصول منشور نوری ، انواع آنها ، برنامه های دنیای واقعی و اصول کلیدی می پردازیم.
منشور نوری چگونه کار می کند؟
منشور نوری با خم شدن نور به دلیل انکسار کار می کند. هنگامی که نور وارد منشور می شود ، سرعت آن تغییر می کند و باعث می شود که از مسیر اصلی خود منحرف شود. میزان خمش بستگی به ماده منشور و زاویه بروز دارد.
اصول کلیدی:
- انکسار: هنگام عبور از رسانه های مختلف ، نور خم می شود.
- پراکندگی: جداسازی نور به رنگهای تشکیل دهنده آن (به عنوان مثال ، یک اثر رنگین کمان).
- بازتاب داخلی کل (TIR): هنگامی اتفاق می افتد که نور کاملاً در داخل منشور منعکس می شود.
انواع منشور نوری
طرح های مختلف منشور اهداف منحصر به فردی را ارائه می دهند. در زیر جدول خلاصه انواع مشترک:
| نوع منشور | شرح | کاربردهای مشترک |
|---|---|---|
| منشور پراکنده | نور سفید را به رنگهای طیفی تقسیم می کند (به عنوان مثال ، منشور مثلثی). | طیف سنجی ، آزمایش رنگین کمان. |
| منشور منعکس کننده | نور را از طریق بازتاب داخلی هدایت می کند (به عنوان مثال ، Porro منشور). | دوربین شکاری ، پراسکوپ ها. |
| منشور قطبی | نور را به پرتوهای قطبی تقسیم می کند (به عنوان مثال ، منشور نیکول). | میکروسکوپ ، ابزارهای نوری. |
| منشور تقسیم پرتو | نور را به چندین مسیر تقسیم می کند (به عنوان مثال ، منشور مکعب). | سیستم های لیزر ، پروژکتورها. |
مواد منشور نوری
منشور از موادی با وضوح نوری بالا ساخته شده است. انتخاب به برنامه بستگی دارد:
| مادی | شاخص انکساری | مزایا |
|---|---|---|
| شیشه (BK7) | 1.51 پوند | کم هزینه ، انتقال زیاد. |
| سیلیس ذوب شده | 1.46 پوند | مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، ثبات حرارتی. |
| پلاستیک (PMMA) | 1.49 پوند | سبک وزن ، مقاوم در برابر خرد. |
کاربرد منشور نوری
منشور در زمینه های مختلف ضروری است:
- عکاسی: در دوربین های DSLR برای تغییر مسیر نور استفاده می شود.
- نجوم: جهت گیری تصویر در تلسکوپ ها را اصلاح می کند.
- دستگاه های پزشکی: آندوسکوپ ها و ابزارهای جراحی لیزر.
- تحقیقات علمی: طیف سنجی و فرمان پرتو لیزر.
نحوه انتخاب منشور نوری مناسب
این عوامل را هنگام انتخاب منشور در نظر بگیرید:
- دامنه طول موج: از شفافیت مواد برای طول موج های مورد نظر اطمینان حاصل کنید.
- کیفیت سطح: صافی بر انتقال نور تأثیر می گذارد.
- پوشش: پوشش های ضد بازتاب باعث افزایش کارآیی می شوند.
منشور نوری در مقابل لنز: تفاوت های کلیدی
در حالی که هر دو نور را دستکاری می کنند ، آنها اهداف مختلفی را ارائه می دهند:
| نشان | Prism | لنز |
|---|---|---|
| عمل | کاهش ، بازتاب یا پراکنده شدن نور. | تمرکز می کند یا نور را متفاوت می کند. |
| شکل | سطوح مسطح در زاویه ها. | سطوح خمیده (محدب/مقعر). |
| برنامه | طیف سنجی ، فرمان پرتو. | دوربین ها ، عینک. |
تصورات غلط رایج در مورد منشور نوری
بیایید برخی از اسطوره ها را روشن کنیم:
- افسانه: همه منشور باعث ایجاد رنگین کمان می شوند. حقیقت: فقط منشور پراکنده انجام می دهند.
- افسانه: منشور تصاویر را بزرگ می کند. حقیقت: آنها نور را هدایت یا تقسیم می کنند.
آزمایش های DIY با منشور نوری
این آزمایش های ساده را در خانه امتحان کنید:
- اثر رنگین کمان: نور سفید را از طریق منشور مثلثی بر روی دیوار درخشید.
- پریسکوپ: برای دیدن گوشه ها از دو منشور زاویه ای راست استفاده کنید.
روندهای آینده در فناوری منشور نوری
پیشرفت های نوظهور شامل موارد زیر است:
- نانو پیش بینی ها: مینیاتور شده برای دستگاه های جمع و جور.
- منشور متا ماده: کنترل نور پیشرفته.
پایان
منشور نوری نقش مهمی در اپتیک مدرن ، از دستگاه های روزمره گرفته تا ابزارهای علمی پیشرفته ایفا می کند. درک انواع ، مواد و برنامه های آنها در انتخاب منشور مناسب برای نیازهای خاص کمک می کند. $ $
苏公网安备 32041102000130 号 $ $ $