Dans les années 1600, Isaac Newton a fait une série d'expériences avec des prismes et de la lumière. Il a montré que les prismes non seulement divisent la lumière en couleurs arc-en-ciel familières, mais peuvent aussi les recombiner. Le verre d'un prisme, et les angles de ses côtés, travaillent ensemble pour former un outil optique fascinant.

Effets de la lumière

Quand la lumière passe de l'air dans le verre, elle ralentit, et quand il quitte le verre, il accélère à nouveau. Si la lumière frappe le verre à un angle au lieu de mort, il subit une réfraction. L'angle auquel il heurte le verre n'est pas le même que l'angle qu'il parcourt à l'intérieur du verre. La lumière ne se déplace plus en ligne droite, mais se plie à la surface. La même chose se produit quand la lumière quitte le prisme - elle se penche à nouveau.

La loi de Snell

Un principe optique appelé loi de Snell prédit exactement comment cela se produit. La loi de Snell traite des angles dans lesquels la lumière entre et sort d'un prisme, et quelque chose appelé l'indice de réfraction. L'indice de réfraction montre combien de lumière ralentit quand elle pénètre dans le verre.

Changements de couleur

Les différentes couleurs de la lumière, du rouge au violet, se plient chacune à des angles légèrement différents. Le rouge se plie le moins, le violet le plus. Cela fait que les couleurs se déploient et se distinguent.

Second Prism

Le fait qu'un prisme puisse briser la lumière en couleurs était connu avant Newton. Mais Newton a demandé ce qui se passerait s'il mettait un second prisme à l'emplacement des couleurs. Si le deuxième prisme attrapait toutes les couleurs sur une de ses surfaces, une lumière blanche sortait de l'autre côté. Les mêmes propriétés qui écartent les couleurs ont fonctionné en sens inverse pour les réassembler.

Expériences supplémentaires

Newton a également demandé ce qu'il se passerait s'il utilisait un second prisme sur une seule couleur. Serait-il rompre avec d'autres couleurs? Son expérience a montré que ce n'était pas le cas. Les couleurs qui sortent d'un prisme sont fondamentales.

Réflexion

En plus de réfracter la lumière, les prismes sont aussi bons pour réfléchir la lumière. Si vous regardez dans un prisme et le tournez dans vos doigts, vous verrez de la lumière reflétée sur le côté arrière à certains angles. C'est ce qu'on appelle la réflexion interne. Certains prismes sont conçus pour avoir plusieurs faces réfléchissantes internes. Ils peuvent prendre une image de télescope qui est à l'envers et revenir à la normale. Les prismes réfléchissants sont utilisés dans les périscopes et les jumelles, car ils sont plus durables que les miroirs.