Найти в Дзене
Политехнический музей

Что такое ахроматические призмы и как они работают?

На знаменитой обложке альбома Dark Side of the Moon группы Pink Floyd изображён пример дисперсии света — разложение луча белого света на спектр с помощью призмы.

-2

Свет путешествует в разных средах — воздухе, воде, стекле — с разной скоростью. У каждой среды свой показатель преломления — число, которое показывает, во сколько раз скорость света в среде меньше скорости света в вакууме. При переходе из одной среды в другую свет, падающий не перпендикулярно к границе двух сред, отклоняется от прямолинейного пути — физики говорят «преломляется». Угол этого преломления на границе сред тем больше, чем больше отличаются показатели преломления этих сред. Поэтому стеклянная призма поворачивает луч света. И не только поворачивает: показатель преломления стекла зависит от длины волны света, то есть его цвета. Такая зависимость называется дисперсией. Впервые её продемонстрировал Исаак Ньютон, разложив белый свет на спектр — радугу — с помощью стеклянной призмы.

Правда, у дисперсии есть и неприятные эффекты. Дисперсия света в линзах телескопов, микроскопов и объективов фотокамер приводит к тому, что по контуру изображения появляются цветные искажения — хроматические аберрации. Из-за этого картинка становится менее чёткой. Компенсировать аберрации можно, используя составные ахроматические линзы из разных сортов оптического стекла — например, из крона и флинта.

-4

Ахроматическая призма из коллекции Политехнического музея — это демонстрационный набор из двух призм. Такая конструкция использовалась для оптических экспериментов во время лекций. Каждая призма расположена на отдельной стойке, чтобы продемонстрировать разложение белого света на спектр с помощью одной призмы. А если свести две призмы вместе, можно показать, как ахроматическая призма убирает цветовые искажения — хроматические аберрации.

-5

Призмы изготовлены немецкой фирмой Max Kohl A.G. Основанная 23-летним механиком Максом Колем в 1876 году в Хемнице, фирма оснащала лаборатории и школьные классы всего мира научным оборудованием. В каталогах фирмы встречаются тысячи предметов: от вытяжных шкафов, гелиостатов и динамо-машин до колб, щипцов, горелок, оптических, акустических и измерительных приборов.

Конструкцию ахроматической призмы придумал физик Адольф Фердинанд Вайнхольд. Сегодня он известен в основном как изобретатель теплоизолирующего контейнера — прототипа современного термоса.

Предмет можно увидеть на выставке «На языке правил и исключений. Наука и искусство», которая работает до 2 июля. Она рассказывает о взаимном влиянии, которое на протяжении веков оказывают друг на друга учёные и художники. Это совместный проект Еврейского музея и центра толерантности и Политехнического музея.

В проекте Политехнического музея по созданию онлайн-коллекции «Штуки, механизмы и агрегаты Политеха» появляется всё больше оцифрованных экспонатов. Увидеть эти предметы и узнать историю их создания можно по ссылке, в разделе «Коллекция». Проект реализуется при поддержке мецената Руслана Горюхина.

Наука
7 млн интересуются