Prizmaların Tarihçesi

'Sayısal Dersler' forumunda Aysell tarafından 23 Ocak 2012 tarihinde açılan konu


  1. Prizmalar hakkında bilgi
    Prizmalar hakkında genel bilgiler

    Prizma nedir, özellikleri nelerdir?

    "Taban" denilen eşit ve paralel iki çokgen ile bu tabanların karşılıklı kenarları arasında kalan paralelkenar "yüz"lerle sınırlanmış katı cisme prizma denir

    Prizma, optikte düz yüzeyleri olan ve ışık kıran saydam alettir. Yüzeyler arası açıları uygulamaya bağlı olarak değişir. Geleneksel geometrik şekli ise alt yüzeyi üçgen kenarları ise karesel olan üçgen prizmadır. Bu nedenle halk arasında "prizma" kelimesi bu şekil için kullanılır. Bazı prizma türleri geometrik prizma şeklinde değildir. Prizmalar genellikle camdan yapılır ancak tasarlanılıdığı dalgaboyuna özel olarak herhangi bir saydam materyal de kullanılabilir.

    Bir prizma’mn ayrıtları iki çeşittir: taban çokgenlerinin kenarları veya «taban ayrıtları» ile «yanal ayrıtlar» denilen öbür ayrıtlar. Prizmalar, taban çokgenlerinin kenar sayısıyle adlandırılır: taban bir üçgense prizmaya «üçgen prizma», dörtgense «dörtgen’prizma» denir.v.b.
    Bir dik prizma’nın yanal alanı, tabanının çevresiyle prizmanın yüksekliğinin çarpımına eşittir.

    Bir eğik prizma’nın yanal alanı, dik kesit çevresiyle yanal ayrıt uzunluğunun çarpımına eşittir.

    Bir prizmanın hacmi, taban alanı ile yüksekliğini veya dik kesit alanı ile yanal ayrıt uzunluğunu çarparak elde edilir.

    Üçgen tabanlı bir kesik prizma’nın hacmi, bu prizmanın tabanlarından birini ortak taban ve öbür tabanın üç köşesini sırasıyle tepe olarak alan üç piramidin hacimleri toplamına eşittir; bu hacim, aynı zamanda, dik kesit alanını üç yanal ayrıtın uzunluklarının aritmetik ortalamasıyle çarparak da elde edilebilir.

    Optikte, bir ikidüzlemlinin iki yüzüyle sınırlanmış kırıcı ortama prizma denir. İkidüzlemlinin yüzleri, prizmanın yüzleri, ikidüzlemlinin ayrıtı, kırma ayrıtı ve ikidüzlemlinin açısı da kırma açısı’dır. Asar kesit, ayrıta dik bir düzlemle belirlenen açıdır.

    Eğer bir asal kesit içinde bulunan basit bir SI ışık ışını prizma üzerine düşerse, I I’ doğrultusunda kırılır ve I’ R doğrultusunda prizmadan çıkar. A kırma açısı, i ve i, r ve r’ gelme ve kırılma açılarıyle ışık ışınının D sapma aşısı arasındaki dört prizma formülü kolayca kurulabilir:

    (1) sin i = n sin r. (2) sin i’ = n sin r’. (3) A = r+r’. (4) D = i + i’ — A.

    Deney ve hesaplar, aynı maddeden yapılmış prizmalar ve aynı gelme açısı için sapmanın kırma açısıyle birlikte arttığını, prizmanın kırma indisi 1′den büyükse sapmanın bu indisle birlikte büyüdüğünü, açısı ve cinsi verilen bir prizmada gelme açısıyle değiştiğini, gelme açısı çıkma açısına eşit olduğu zaman en küçük Dm değerini aldığını gösterir. En küçük sapma halinde, yukarıda-

    ki denklemler n = sin __A + Dm__ : sin __A__

    2 2

    bağıntısını verir; bu bağıntı, kırılma indislerini ölçmekte kullanılan bir metodun temelidir. Bir cam prizmanın bir ışık demetinin ayrıştırdığını Newton bulmuştur. (Bk. TAYF.)

    Bir SI ışını, dik kesiti ikizkenar diküçgen olan bir prizmanın AB yüzü üzerine dik olarak düşerse (tam yansıtmalı prizma), ışın sapmadan girer, fakat AC hipotenüsüne 45°’lik bir gelme açısıyle, yani limit açıdan daha büyük bir açıyle vardığı için, IR doğrultusunda tam olarak yansır.

    • Fresnel çift prizması. Işık ışınlarının girişim olaylarını incelemek için Fresnel, bir yanı düz, öbür yanı ise, aralarında çok geniş açı yapan iki düzlemden meydana gelmiş bir cam kullandı. Bu düzenek, tabanlarından birleştirilmiş eşit iki prizma meydana getirir; «çift prizma» denmesinin sebebi budur.

    Nicol prizması. Polarmayı incelemekte kullanılan bu prizma, yalnız olağanüstü ışının geçebileceği şekilde düzenlenmiş bir spattır; âdi ışın ise, kanada reçinesinden bir tabaka üzerinde tam yansımaya uğrar. Spatın asal kesiti ABCD olsun; gelen SI ışını iki kola ayrılır ve IER, IOR’ ışınları paralel olarak çıkar. Bundan sonra, billurun, asal kesite dik olarak AC boyunca kesildiğini ve iki kesik parçanın, ince bir kanada reçinesi tabakasıyle yeniden yapıştırıldığını farzedelim: uygun bir IO geliş doğrultusu altında âdi ışın, O’da tam yansıyarak M’ye gelir ve burada madenî çerçeveye çarparak durur.

    Rochon prizması. Bu âlet, spattan veya daha genel olarak kuvarstan yapılmış ve hipotenüsleri üst üste gelecek şekilde birleştirilmiş iki prizmadan meydana gelir. Birincisinde eksen giriş yüzeyine diktir, ikincisinde ise ayrıtlara paraleldir. Bu yüzden, asal kesitleri birbiriyle kesişir.

    Senarmont prizması. Spatın ekseni, dilinim yüzleriyle aşağı yukarı 45°’lik bir açı yapar. Senarmont prizması elde etmek için, bir spat billuru, eksenden geçen bir düzlemle asal kesite dik olarak kesilir ve parçalardan biri, öbürüyle bir dik açı yaparak birleşecek şekilde döndürülür; sonra bu çift prizma, dış yüzeyleri birbirine paralel olacak şekilde biçilir.

    Wollaston prizması. Rochon prizmasından tek farkı, ışığın yayılma doğrultusudur. Prizma açısının aynı değeri için, sapma açısı iki katına çıkar; fakat iki görüntü simetrik olarak yer alır ve hafifçe renklidir.