Techniklexikon

Dispersionsprisma

Optik, Bezeichnung für ein optisches Bauelement aus einem transparenten optischen Material, das mindestens zwei nichtparallel, sich schneidende Flächen besitzt. Deren Schnittwinkel wird als brechender Winkel g bezeichnet. Als Hauptschnitt bezeichnet man die senkrecht zu den Schnittgeraden stehenden Flächen. Die Ablenkung d bezüglich der Einfallsrichtung kommt durch die Brechung an den nicht parallelen Flächen zustande. Fällt polychromatisches Licht auf ein Dispersionsprisma, so kommt es zu einer spektralen Zerlegung des Lichtes. Verantwortlich dafür ist die Dispersionseigenschaft des optischen Materials, d.h. die Abhängigkeit der Brechzahl n von der Wellenlänge l (Dispersion). Wegen der Invarianz der Brechungsgesetzes bzw. der numerischen Apertur gegenüber der Brechung muss sich bei konstantem Einfallswinkel e der Brechungswinkel e₁ ändern (Abb.). Damit ändern sich die Ablenkung d und die Austrittsrichtung. Durchsetzt das Lichtbündel das Prisma symmetrisch, d.h sind Eintritts- und Austrittswinkel e₂ gleich gross, so erhält man die minimale Ablenkung d_min:

.

Ein geradsichtiges Dispersionsprisma besteht aus mindestens drei miteinander verkitteten Prismen im symmetrischen Aufbau, wobei das stärker dispergierende von den beiden schwächer dispergierenden eingeschlossen ist. Dabei werden die Brechzahlen und die Winkel so gewählt, dass für eine bestimmte Wellenlänge die Gesamtablenkung null ist.

Dispersionsprisma: Strahlengang, e: Einfallswinkel, e₁: Brechungswinkel, e₂: Austrittswinkel, d: Ablenkung, g: brechender Winkel.