Изображение эксперимента, показывающее, что белый свет состоит из многих цветов, неизменно показывает, что пучок белого света уширяется внутри призмы и несколько более уширяется, когда выходит в виде разделенных цветов. Я не могу понять, произойдет ли это уширение луча в случае строго монохроматического света.
Для более полного фона я пытаюсь достичь следующего. У меня есть лазерная указка, из которой я пытаюсь получить лист лазера. Для этого я изучаю использование призм (одной или нескольких призм). Используя этот луч, я планирую настроить грубую предварительную демонстрацию визуализации потока. Любые входы приветствуются.
Обычно листы лазерного света обычно достигаются путем отражения лазера от колеблющегося зеркала, хотя вы можете добиться аналогичного эффекта, пропуская свет через колеблющуюся или вращающуюся призму. Если частота колебаний зеркала достаточно высока, постоянство зрения делает его похожим на устойчивый лист света.
Призмы расширяют пучок многоцветного света, потому что показатель преломления меняется в зависимости от длины волны, поэтому каждый цвет изгибается в разной степени. Монохроматический свет имеет только один показатель преломления и один угол изгиба.
Если призма качественная (вообще говоря, ее грани должны быть оптически плоскими, а материал без дефектов), то уширения быть не должно. Что делает призма, так это рассеивает разные цвета в разных направлениях. Поскольку источник монохроматический, дисперсии не будет. Однако, если источник не является монохроматическим (в пределах небольшого допуска), тогда будет некоторая дисперсия, но она, вероятно, будет минимальной.
Хотя физика в других ответах верна, их выводы, к сожалению, нет. Призмы можно использовать для расширения лазерного луча в одном измерении. На самом деле это обычная практика округления выходного сигнала лазерных диодов, которые обычно имеют очень эллиптическую форму (они называются парами анаморфных призм). Вот пример с сайта Thorlabs.com.
Почему это происходит? Как правильно указывают другие ответы, дисперсии нет; этот эффект чисто геометрический. Думайте о балке как о цилиндре с эллиптическим поперечным сечением. Взяв правильное поперечное сечение через этот цилиндр, который не перпендикулярен направлению распространения, мы можем получить что-то, чье поперечное сечение будет круглым (или наоборот). Это то, что призма делает с лазерным лучом; вставляя его в пучок под крутым углом падения, проецируемое поперечное сечение на выходе из призмы больше в измерении, в котором призма наклонена.
Однако другие ответы верны в том смысле, что вы не хотели бы использовать этот метод для получения большого лазерного луча. Для этого вы должны использовать объектив или два; цилиндрические линзы могут быть использованы для увеличения только одного измерения. Я мог бы предложить несколько предложений по вашему проекту, но я не понимаю, что вы подразумеваете под визуализацией потока. Вы хотите построить что-то вроде интерферометра Физо ? Какое оптическое свойство жидкости вы пытаетесь визуализировать?
Шашанк Савант
Джон Ренни