«Спектральные призмы»

дисперсионные призмы, один из классов призм оптических (См. Призмы оптические); служат для пространственного разделения (разложения в спектр) излучений оптического диапазона, различающихся длинами волн. Принцип действия С. п., основанный на явлении дисперсии света (См. Дисперсия света), и материалы для С. п. описаны в ст. Дисперсионные призмы. Наиболее употребительны следующие С. п. (рис.):

1) Простая трёхгранная призма с преломляющим углом α = 60°.

2) Призма Корню, представляющая собой соединение на оптическом контакте (См. Оптический контакт)двух прямоугольных призм, вырезанных из лево- и правовращающего кварца (см. Оптическая активность, Оптически-активные вещества) так, что кристаллографические оси параллельны основаниям призм. В призме Корню компенсируются Двойное лучепреломление и Вращение плоскости поляризации, что улучшает качество спектра. В автоколлимационных приборах (см. Автоколлимация) того же эффекта достигают, применяя одну половину призмы Корню, задняя поверхность которой покрыта отражающим слоем.

3) Призма Аббе, в которой разложение в спектр сопровождается отклонением пучка лучей на 90°.

4) Призма Розерфорда из трёх склеенных призм, увеличивающая угловую дисперсию за счёт большого преломляющего угла (100°) при сравнительно малых потерях на отражение.

5) Призма прямого зрения (Амичи), состоящая из трёх или более склеенных призм. Один из средних лучей спектра проходит призму Амичи без отклонения; лучи с большей или меньшей длиной волны отклоняются в стороны от этого среднего луча. Оптическая ось в приборах с призмой Амичи не имеет излома, типичного для большинства спектральных приборов .

К С. п. относится и призма Фери, при использовании которой наряду с разложением в спектр пучка лучей происходит его фокусировка. Это достигается благодаря тому, что рабочие грани призмы искривлены и одна из них является зеркалом, т. к. на неё нанесено металлическое покрытие. При радиусе кривизны выходной поверхности R спектр располагается на окружности радиуса R/2.

До 70-х гг. 20 в. С. п. чрезвычайно широко применялись в спектральных приборах (См. Спектральные приборы). Затем наметилась тенденция к замене их во многих случаях диспергирующими элементами др. типов.

Л. Н. Капорский.

Спектральные призмы: 1 — простая трёхгранная призма с преломляющим углом α = 60°; 2 — призма Корню; преломляющие углы α₁ обеих прямоугольных призм, из которых она состоит, равны 30°; 3 — призма Аббе, включающая две прямоугольные призмы с преломляющими углами α₁ = 30°, приклеенные к граням равнобедренной (α₂ = 45°) прямоугольной отражательной призмы; показатели преломления всех трёх призм одинаковы (n₁ = n₂). Если луч света падает на призму Аббе так, что в отражательную призму он входит под углом, близким к нормали, его отклонение от первоначального направления при выходе из последней призмы составляет около 90°; 4 — призма Розерфорда. Центральная призма с преломляющим углом(α₂ = 100° изготовляется из стекла (флинт) с большим показателем преломления n₂, две боковые призмы — из стекла (крон) с малым n₁, α₁ = 21°; 5 — трёхкомпонентная призма Амичи. Боковые призмы изготовляются из крона, средняя — из флинта (n₂ > n₁); α₁ = α₂ = 90°. Стрелками в случаях 1, 3, 5 показан ход луча света.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИЗМЫ

(дисперсионные призмы), одна из групп призм оптических; служат для пространств. разделения (разложения в спектр) излучений оптич. диапазона, различающихся длинами волн. Разделение излучений на монохроматич. составляющие С. п. явл. результатом зависимости угла отклонения б луча, прошедшего через призму (рис.) от показателя преломления n, различного для лучей разных длин волн l (см. ДИСПЕРСИЯ СВЕТА). Качество С. п. характеризуется угловой дисперсией Dd/Dl, к-рая зависит от материала призмы (величин n и Dn/Dl), преломляющего угла a и угла падения i1 (а следовательно, и от углов преломления i'1 и i'2 на первой и второй гранях призмы):

В зависимости от исследуемой области спектра применяются С. п. из разл. материалов: стекла (чаще всего из флинта) — для видимой области; крист. кварца, флюорита и др.— для УФ области; фтористого лития, хлористого магния и др.— для ИК области.

Наиболее употребительны след. С. п. (рис.):

1) простая трёхгранная призма с преломляющим углом a=60°,

2) Призма Корню, представляющая собой соединение на оптическом контакте двух прямоуг. призм с преломляющим углом a1=30°, вырезанных из лево- и правовращающего кварца (см. ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА) так, что кристаллографич. оси параллельны основаниям призм. В призме Корню компенсируется двойное лучепреломление и вращение плоскости поляризации, что улучшает качество спектра. В автоколлимац. приборах (см. АВТОКОЛЛИМАЦИЯ) того же эффекта достигают, применяя одну половину призмы Корню, задняя поверхность к-рой покрыта отражающим слоем.

3) Призма Аббе, в к-рой разложение в спектр сопровождается отклонением пучка лучей на 90°. Призма включает две прямоуг. призмы с преломляющими углами a1=30°, приклеенные к граням равнобедренной (с a2=45°), прямоугольной отражательной призмы. Показатели преломления призмы одинаковы (n1-n2).

4) Призма Резерфорда — Броунинга из трёх склеенных призм, увеличивающая угловую дисперсию за счёт большого преломляющего угла (a2=100°); центр. призма изготовляется из стекла (флинт) с большим показателем преломления n2, две боковые призмы — из стекла (крон) с малым n1.

5) Призма прямого зрения (призма Амичи), состоящая из трёх или более склеенных прямоуг. призм. Боковые призмы изготовляются из крона, средняя — из флинта (n2>n1). Один из ср. лучей спектра проходит призму Амичи без отклонения; лучи с большей и меньшей длиной волны отклоняются в стороны от ср. луча.

К С. п. относится и призма Фери, при использовании к-рой наряду с разложением в спектр пучка лучей происходит его фокусировка. Это достигается благодаря тому, что рабочие грани призмы искривлены и одна из них явл. зеркалом, т. к. на ней нанесено металлич. покрытие.

При радиусе кривизны выходной поверхности R спектр располагается на окружности радиуса R/2.

До 70-х гг. 20 в. С. п. широко применялись в спектральных приборах, затем наметилась тенденция к их замене во многих случаях диспергирующими элементами др. типов.