Deviazione prisma sottile

Un prisma sottile devia un raggio di un angolo quasi costante quando l’apice è piccolo e gli angoli restano nel regime parassiale. La formula da manuale è semplice: l’angolo di deviazione delta è l’indice di rifrazione meno uno, moltiplicato per l’angolo di apice. Questa calcolatrice prende l’indice n del prisma e l’angolo di apice A in gradi, moltiplica (n − 1) per A e restituisce la deviazione nella stessa unità di gradi, insieme al fattore intermedio (n − 1) per il taccuino di laboratorio. Nella matematica non entrano chiamate di rete, semi casuali né timestamp di orologio.

Come si ottiene la deviazione del prisma sottile e quando vale

Si parta da un prisma triangolare di indice di rifrazione n maggiore di uno e angolo di apice A sullo spigolo rifrangente. Un raggio che entra dalla prima faccia e esce dalla seconda è piegato due volte dalla legge di Snell. La svolta totale del raggio rispetto alla direzione non deviata è l’angolo di deviazione delta.

Quando l’apice e gli angoli di incidenza e di emergenza sono abbastanza piccoli da valere l’approssimazione di piccolo angolo seno di theta circa uguale a theta in radianti, le due rifrazioni si riducono a un risultato compatto: delta vale circa (n meno uno) per A. In quel limite la deviazione non dipende più dall’angolo di incidenza esatto, ed è per questo che gli script di laboratorio citano spesso solo n e A.

La formula è lineare in A: se Lei esprime A in gradi, la deviazione restituita è pure in gradi; se usasse radianti da capo a fine, lo stesso prodotto sarebbe in radianti. Questa capacità lavora in gradi, in linea con i problemi scolastici e universitari. Non risolve l’equazione completa del prisma per la deviazione minima con apici grandi, non inverte la deviazione misurata per recuperare n e non fa ray-trace di facce curve né rivestimenti multistrato.

Entrambi gli ingressi devono essere finiti; n deve essere strettamente maggiore di uno; A deve essere positivo e minore di centottanta gradi affinché l’apice resti una geometria di prisma sensata.

Dove compaiono le calcolatrici di deviazione del prisma sottile

I corsi di ottica delle scuole superiori e dell’università assegnano infiniti problemi di prisma sottile che chiedono solo delta dati n e A; un oracolo affidabile che restituisce gradi più l’intermedio (n − 1) accelera la correzione e l’allestimento delle demo. I laboratori introduttivi di spettrometro stimano di quanto un cuneo dispersivo di apice noto devia un fascio monocromatico prima che gli studenti misurino la deviazione minima su prismi più spessi.

I taccuini di ingegneria ottica usano la regola lineare come controllo del primo ordine quando si specificano piccoli prismi a cuneo per puntamento del fascio, allineamento o finestre a bassa dispersione.

Se in seguito Le servono la legge di Snell su una singola interfaccia piana, la riflessione totale interna all’angolo critico, gli angoli di polarizzazione di Brewster, i coniugati di lente sottile o l’inversione completa della deviazione minima del prisma per apici grandi, li tratti come intenti di ricerca e landing separati anziché sovraccaricare questa pagina di deviazione del prisma sottile a piccolo angolo.