프리즘 라이트 트랜스미션 패스

프리즘은 광 경로를 접고 이미지 방향과 크기를 조작하고 빛을 회절하는 데 사용됩니다. 많은 응용에서, 프리즘의 조합은 이러한 효과들 중 몇몇을 달성하기 위해 사용된다. 여러 프리즘을 포함하는 구성 요소를 설계하려면 각 프리즘을 통해 빛의 입사, 전파 및 출구 위치를 아는 것이 중요합니다. 프리즘을 통과 할 때 빛의 광학 경로의 길이뿐만 아니라. 이것은 프리즘 터널 다이어그램을 사용하여 쉽게 모델링 할 수 있습니다.

프리즘 터널 다이어그램은 프리즘을 통한 빛의 경로를 보여주는 2 차원 (2D) 다이어그램입니다. 이 기술은 프리즘을 통해 빛의 총 경로 길이를 시각화하는 데 사용됩니다. 이 다이어그램에서 프리즘은 특징적인 비례 단면으로 표현됩니다. 빛은 프리즘 밖에서 시작하여 얼굴 중 하나를 통해 들어갑니다. 프리즘 내부에서 빛은 프리즘의 다른면과 접촉하게됩니다. 빛이 임계 각도와 같거나 그 이상의 각도에서 새로운 표면에 부딪히면 (계면 매체의 굴절률과 관련됨), 또는 표면이 적절한 경면 코팅으로 코팅되면 빛은 완전히 내부적으로 반사되거나 거의 내부적으로 반사됩니다. 빛이 그 표면으로부터 반사될 때, 프리즘을 나타내는 단면은 프리즘의 반사 표면을 나타내는 선으로 뒤집어진다. 빛이 제 1 단면을 가로질러 원래 방향을 변경하지 않고 다음 단면을 직접 통과하는 것처럼 보입니다. 빛이 임계 각도 이하의 각도로 들어가고 표면이 미러링되지 않으면 빛은 그 표면을 통과하여 프리즘을 남깁니다. 펜타 프리즘의 프리즘 터널 다이어그램은 전형적인 광선 경로 다이어그램 옆에있는 그림 1 에 나와 있습니다.

(그림 1: 상단: 펜타 프리즘의 일반적인 광선 경로 다이어그램. 하단: 동일한 펜타 프리즘을 통한 빛 경로의 프리즘 터널 다이어그램)

터널 다이어그램은 프리즘의 순 조리개를 표시하는 데 도움이되며 비넷이 발생하는 위치를 지정하여 프리즘의 시야를 결정할 수 있습니다. 프리즘은 프리즘을 통한 상이한 광 경로에 대해 다수의 고유 터널 다이어그램을 가질 수 있다. 빛이 다양한 얼굴과 각도에서 프리즘에 들어가면 독특한 다이어그램을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 도브 프리즘은 여러 가지 다른 방향으로 사용되어 서로 다른 유형의 이미지 변환을 달성합니다. 프리즘을 통한 이들 상이한 광 궤적 각각은 상이한 터널 다이어그램을 갖는다 (표 1).

(표 1: 일반적인 도브 프리즘 터널 다이어그램)

위와 아래 이미지의 빛은 같은 평면에서 출입하지만 다른 각도로 들어갑니다. 또한, 제 1 다이어그램은 단지 하나의 반사기를 갖는 반면, 제 2 및 제 3 다이어그램은 각각 2 및 3 개의 반사기를 갖는다.

2 차원 광선 경로 다이어그램에서 능선 또는 프리즘의 두면이 90 ° 각도에서 만나는 부분을 나타내는 "V" 기호를 추가하고 "지붕 모양" 모양을 나타냅니다 (그림 2). 이로 인해 추가 반사가 발생하여 이미지의 패리티 또는 키랄성이 변경됩니다.

(그림 2: Amici 프리즘의 꼭대기 표면의 2D 뷰에 "V" 기호가 추가되어 비정상 표면과 구별됩니다)

거리 단축

평면 평행 플레이트를 통과하는 광은 굴절으로 인한 이미지 시프트를 경험할 것이다 (도 3). 이미지 오프셋은 플레이트 두께 (t) 및 그의 굴절률 (n) 의 함수이다.

(그림 3: 평면 평행 플레이트로 인한 이미지 오프셋)

유리를 통한 이미지 오프셋은 실제 경로 길이를 감소된 거리로 대체함으로써 보상될 수 있다. 유리의 실제 경로 길이 (L) 는 n 으로 나누어 감소된 거리를 얻는다. 이것은 일반적으로 프리즘을 통한 공기 공간 등가 경로 길이를 결정하기 위해 프리즘 터널 다이어그램에서 수행됩니다 (그림 3).