מנסרה (אופטיקה)

המחשה של שבירת אור בידי מנסרה

מנסרה (גם: פְּרִיזְמָה) באופטיקה היא רכיב אופטי המשמש לשבירת והחזרת קרני אור ולעיתים גם לפירוק האור לספקטרום אורכי הגל השונים שלו. עקרון הפעולה של המנסרה מבוסס על החזרות ושבירות שנובעות מכך שמקדם השבירה שלה גדול יותר מזה של האוויר. מנסרות רבות עשויות מחומרים בהן יש תופעת נפיצה: מקדם השבירה תלוי באורך הגל (לחלופין: בתדירות) של האור הפוגע, וכתוצאה מכך אורכי גל שונים נשברים בצורה שונה.

למנסרה האופטית כמה יתרונות על מראות:
1.למראה יש בלאי גדול יותר של פני השטח.
2.את המנסרה קל לייצר בצורה שתקל על הנחתה במערכת האופטית בצורה יציבה.
3.למנסרה לרוב איבוד אור קטן יותר בכל החזרה.

מאפיינים של מנסרות

• מקדם השבירה n
• יחס נפיצה: כיצד משתנה מקדם השבירה כתלות באורך הגל.
• המבנה הגאומטרי
• זווית ההסטה: הזווית בין קרן האור הפוגעת במנסרה לבין קרן האור היוצאת ממנה אחרי שעברה שבירות והחזרות. זווית זו תלויה באיזה חלק של המנסרה פוגע האור.

סוגי מנסרות נפוצים

זוג פריזמות פורו

מנסרה ישרת זווית

מנסרה בעלת זוויות 45, 45, 90 מעלות כך שהאור נכנס דרך אחת השוקיים, עובר שיקוף דרך הבסיס ויוצא בהסטה של 90 מעלות.

מנסרת פורו

מנסרה זו דומה למנסרת זווית ישרה אך בה האור נכנס דרך הבסיס, מוחזר דרך שתי השוקיים ויוצא חזרה דרך הבסיס. הפריזמה יוצרת היפוך עם הסטה של 180 מעלות.

מקובל להשתמש גם בזוג מנסרות פורו מאונכות אחת לשנייה. הפריזמות יוצרות היפוך של האור ללא הסטה.

מנסרת דוב

מנסרה בצורת טרפז שהאור נכנס אליה דרך אחת השוקיים מוחזר דרך הבסיס ונשבר חזרה החוצה דרך השוק השנייה. הפריזמה יוצרת שיקוף ללא סטייה של הקרן.

מנסרת גג

פריזמה הדומה בצורתה לפריזמת ישרת זווית אבל בסיסה מורכב משתי פאות מאונכות.

מנסרת פינת קובייה

מנסרה בצורת פינת קובייה. האור נכנס דרך הבסיס, מוחזר דרך שלוש הפיאות הנוספות ויוצא חזרה דרך הבסיס. הפריזמה יוצרת היפוך והסטה של 180 מעלות. המיוחד בפריזמה זו הוא שהיא מחזירה כל קרן בכיוון ממנו הגיעה. ראו גם מחזיר פינתי.

מנסרת יתד

מנסרה בעלת זווית ראש קטנה בעלת זווית הסטה של $\ (n-1)q$ כאשר q היא זווית הראש ו-n מקדם השבירה של המנסרה ביחס לאוויר.

המנסרה באמנות

המנסרה הופיעה על האלבום המצליח "The Dark Side of the Moon" של פינק פלויד, ובשם אלבומה של הזמרת קייטי פרי, "Prism".

ראו גם

• דיסק ניוטון