Модель наглядно демонстрирует ход лучей в трехгранной призме. Направление падающего луча можно изменять.
Призмы изготавливают из оптического стекла и используют для отклонения лучей света. Рассмотрим ход лучей света в трехгранной призме. Если луч света падает на грань AB и выходит через грань BC, то грань BC называют основанием призмы, см. рис. Противоположный основанию угол γ называют преломляющим углом призмы. Угол Δ между направлением луча 1 и направлением отклонённого луча 2 называется углом отклонения луча в призмы. Угол, на который призма отклоняет (монохроматический) луч света, зависит от преломляющего угла призмы γ, коэффициента преломления призмы n и угла падения α1 (см. рис.) Рис. Луч 1 падает на грань AB трехгранной призмы, преломляется, падает на грань BC, преломляется и выходит (луч 2) из призмы. При прохождении через призму луч света отклоняется на угол Δ, который зависит от оптической плотности материала призмы n и от преломляющего угла призмы Из треугольника MNB находим угол падения α2 луча на грань призмы BC. Угол Аналогично, угол Углы α2 и β2 связаны соотношением В точке M луч отклоняется на угол α1 и β1, а в точке N - на угол β2 -α2. Поэтому полный угол отклонения луча Δ призмой равен сумме отклонений в точках M и N Используя равенства (1) - (4) и зная n и γ, можно вычислить угол Δ отклонения луча призмой для каждого угла падения α1 . Показаны нормали n1 и n2 к преломляющим граням призмы. Видно, что луч света, прошедший через призму, отклоняется к основанию AC. При преломлении в точке M углы падения α1 и преломления β1 связаны равенством
(1)
дополняет угол β1 до прямого угла, поэтому
дополняет угол α2 до прямого угла, поэтому
Поскольку сумма углов в треугольнике равна Π , получаем
(2)
(3)
Подставляя сюда значение α2 из (2), получаем (4)