Déviation prisme mince

Un prisme mince dévie un rayon d’un angle presque constant lorsque le sommet est petit et que les angles restent dans le régime paraxial. La formule de manuel est simple : l’angle de déviation delta vaut l’indice de réfraction moins un, multiplié par l’angle au sommet. Cette calculatrice prend l’indice n du prisme et l’angle au sommet A en degrés, multiplie (n − 1) par A et renvoie la déviation dans la même unité de degrés, ainsi que le facteur intermédiaire (n − 1) pour le cahier de laboratoire. Aucun appel réseau, aucune graine aléatoire et aucun horodatage n’entrent dans le calcul.

Comment la déviation du prisme mince se dérive et quand elle s’applique

Partez d’un prisme triangulaire d’indice de réfraction n supérieur à un et d’angle au sommet A sur l’arête réfringente. Un rayon qui entre par la première face et sort par la seconde est courbé deux fois par la loi de Snell. Le virage total du rayon par rapport à la direction non déviée est l’angle de déviation delta.

Lorsque le sommet et les angles d’incidence et d’émergence sont assez petits pour que l’approximation petit angle sinus thêta approximativement égal à thêta en radians tienne, les deux réfractions se réduisent à un résultat compact : delta vaut environ (n moins un) fois A. Dans cette limite la déviation ne dépend plus de l’angle d’incidence exact, c’est pourquoi les scripts de labo ne citent souvent que n et A.

La formule est linéaire en A : si vous exprimez A en degrés, la déviation renvoyée l’est aussi ; si vous utilisiez des radians de bout en bout, le même produit serait en radians. Cette capacité travaille en degrés, conformément aux exercices scolaires et universitaires. Elle ne résout pas l’équation complète du prisme pour la déviation minimale à grand sommet, n’inverse pas la déviation mesurée pour retrouver n et ne fait pas de tracé de rayons sur faces courbes ni revêtements multicouches.

Les deux entrées doivent être finies ; n doit être strictement supérieur à un ; A doit être positif et inférieur à cent quatre-vingts degrés pour que le sommet reste une géométrie de prisme pertinente.

Où les calculatrices de déviation de prisme mince interviennent

Les cours d’optique du secondaire et de l’université assignent d’innombrables problèmes de prisme mince qui demandent seulement delta pour n et A donnés ; un oracle de confiance qui renvoie les degrés plus l’intermédiaire (n − 1) accélère la correction et le montage des démos. Les laboratoires introductifs de spectromètre estiment de combien un coin dispersif d’apex connu dévie un faisceau monochromatique avant que les étudiants mesurent la déviation minimale sur des prismes plus épais.

Les carnets d’ingénierie optique utilisent la règle linéaire comme contrôle de premier ordre lors de la spécification de petits prismes en coin pour le pointage de faisceau, l’alignement ou des fenêtres à faible dispersion.

Si vous avez plus tard besoin de la loi de Snell à une seule interface plane, de la réflexion totale interne à l’angle critique, des angles de polarisation de Brewster, des conjugués de lentille mince ou de l’inversion complète de déviation minimale de prisme pour de grands sommets, traitez-les comme des intentions de recherche et des landings séparées plutôt que de surcharger cette page de déviation de prisme mince à petit angle.