Beschrijving van Gesmolten kwarts optische prisma's
1. Rechthoekig prisma
Een rechthoekig prisma wordt vaak gebruikt om het lichtpad om te leiden of het beeld dat door een optisch systeem wordt gevormd, af te buigen met 90°. Afhankelijk van de oriëntatie van het prisma kan het resulterende beeld lateraal correct maar verticaal omgekeerd lijken. Rechthoekige prisma's worden ook toegepast in beeldcombinatie en straalverplaatsing.
Wanneer licht door een van de rechthoekige vlakken binnengaat, ondergaat het totale interne reflectie op het hypotenuse-oppervlak (interface met lucht) en treedt het uit door het andere rechthoekige vlak, wat resulteert in een afwijking van 90°.
Wanneer licht door het hypotenuse-oppervlak binnengaat, ervaart het totale interne reflectie op beide rechthoekige vlakken (interfaces met lucht) en treedt het terug door de hypotenuse nadat het is afgeweken met 180°.
2. Wigprisma
Bij individueel gebruik kan een wigprisma een normaal invallende lichtstraal op zijn verticale oppervlak afbuigen met een bepaalde hoek. De afbuigingshoek hangt af van de wighoek - verschillende wighoeken resulteren in verschillende straalafwijkingen. Wanneer de straal stationair blijft en het wigprisma wordt geroteerd, kan het een cirkelvormige scanuitvoer van de straal produceren.
Een paar wigprisma's kan de straal naar elke positie binnen een volledige hoek van 4θd cirkel sturen, waarbij θd de afwijkingshoek van een enkel prisma is. Deze straalsturing wordt bereikt door de twee wigprisma's onafhankelijk te roteren. Het wordt vaak gebruikt in beeldtoepassingen om de straal naar verschillende posities te scannen, waardoor precieze straalcontrole mogelijk is.
3. Pentaprisma
Een pentaprisma reflecteert inkomend licht tweemaal binnen het prisma, waardoor de richting ervan precies 90° verandert. Het beeld blijft rechtop staan en behoudt zijn oorspronkelijke handigheid (geen inversie of spiegeling). In vergelijking met een enkelvoudige reflectie rechthoekig prisma kan een pentaprisma de inkomende straal precies afbuigen met 90°, ongeacht de montageoriëntatie van het prisma. Dit maakt het stabieler dan een systeem dat uit twee spiegels bestaat, omdat het gevoeligheid voor de hoek van inkomend licht elimineert.
Als gevolg hiervan worden pentaprisma's vaak gebruikt in verschillende optische observatie- en kalibratie-instrumenten, zoals theodolieten, collimatoren en afstandmeters. In DSLR-camera's gebruikt het reflexsysteem van de zoeker ook een pentaprisma om het optische pad in een vaste hoek om te leiden.
4. Duifprisma
Het Duifprisma heeft unieke optische eigenschappen. Wanneer licht van het schuine vlak binnengaat, behoudt de uitgaande straal zijn oorspronkelijke richting, maar vormt een omgekeerd beeld. Als het prisma wordt geroteerd met een hoek θ, roteert het resulterende beeld met 2θ. Wanneer licht van het onderste oppervlak van het prisma binnengaat, wordt de straal terug gereflecteerd in de tegenovergestelde richting, wat ook een omgekeerd beeld produceert.
Het Duifprisma presteert het best bij gebruik met gekollimeerd (parallel) licht. Als de inkomende straal convergent is, kan astigmatisme worden geïntroduceerd, wat de beeldkwaliteit vermindert. Bovendien ontstaat, omdat totale interne reflectie plaatsvindt binnen het Duifprisma, een faseverschil tussen de s- en p-gepolariseerde componenten, wat de polarisatietoestand van de doorgelaten straal kan beïnvloeden.
5. Holle dakspiegelprisma
Het holle dakspiegelprisma reflecteert licht dat van de schuine oppervlakken van het prisma binnengaat. In tegenstelling tot vlakke spiegels blijft de gereflecteerde straal parallel aan de invallende straal, maar wordt deze lateraal verplaatst, waardoor problemen veroorzaakt door straalinterferentie worden vermeden.
De twee schuine oppervlakken van de rechthoekige prisma's zijn vastgezet in een precieze hoek, waardoor de opstelling veel handiger en nauwkeuriger is in vergelijking met het handmatig uitlijnen van twee afzonderlijke spiegels om parallelle straalomkering te bereiken.