प्रिज्म के प्रकार एवं अनुप्रयोग

प्रिज्म एक ऑप्टिकल तत्व है जो प्रकाश को उसके आपतित और निकास कोणों के आधार पर विशिष्ट कोणों पर अपवर्तित करता है। प्रिज्म का उपयोग मुख्य रूप से ऑप्टिकल सिस्टम में प्रकाश पथ की दिशा बदलने, छवि उलटा या विक्षेपण उत्पन्न करने और स्कैनिंग कार्यों को सक्षम करने के लिए किया जाता है।

प्रकाश किरणों की दिशा बदलने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रिज्मों को आम तौर पर परावर्तक प्रिज्म और अपवर्तक प्रिज्म में विभाजित किया जा सकता है

पूर्ण आंतरिक परावर्तन और कोटिंग तकनीक के सिद्धांत का उपयोग करके कांच के एक टुकड़े पर एक या अधिक परावर्तक सतहों को पीसकर परावर्तक प्रिज्म बनाए जाते हैं। पूर्ण आंतरिक परावर्तन तब होता है जब प्रिज्म के अंदर से प्रकाश किरणें कुल आंतरिक परावर्तन के लिए महत्वपूर्ण कोण से अधिक कोण पर सतह पर पहुंचती हैं, और सभी प्रकाश किरणें वापस अंदर परावर्तित हो जाती हैं। यदि आपतित प्रकाश का पूर्ण आंतरिक परावर्तन नहीं हो सकता है, तो परावर्तक सतह पर प्रकाश ऊर्जा के नुकसान को कम करने के लिए सतह पर धातु परावर्तक कोटिंग, जैसे चांदी, एल्यूमीनियम या सोना, जमा करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, प्रिज्म के संप्रेषण को बढ़ाने और सिस्टम में आवारा प्रकाश को कम करने या खत्म करने के लिए, एक विशिष्ट वर्णक्रमीय सीमा में एंटी-रिफ्लेक्शन कोटिंग्स प्रिज्म की इनलेट और आउटलेट सतहों पर जमा की जाती हैं।

विभिन्न आकृतियों में कई प्रकार के परावर्तक प्रिज्म होते हैं। आम तौर पर, इसे सरल प्रिज्म (जैसे समकोण प्रिज्म, पंचकोणीय प्रिज्म, डव प्रिज्म), छत प्रिज्म, पिरामिड प्रिज्म, मिश्रित प्रिज्म आदि में विभाजित किया जा सकता है।

अपवर्तक प्रिज्म प्रकाश अपवर्तन के सिद्धांत पर आधारित होते हैं। इसमें दो अपवर्तक सतहें होती हैं और दोनों सतहों के प्रतिच्छेदन से बनी रेखा को अपवर्तक किनारा कहा जाता है। दो अपवर्तक सतहों के बीच के कोण को प्रिज्म का अपवर्तन कोण कहा जाता है, जिसे α द्वारा दर्शाया जाता है। निवर्तमान किरण और आपतित किरण के बीच के कोण को विचलन कोण कहा जाता है, जिसे δ द्वारा दर्शाया जाता है। किसी दिए गए प्रिज्म के लिए, अपवर्तन कोण α और अपवर्तक सूचकांक n निश्चित मान हैं, और अपवर्तक प्रिज्म का विक्षेपण कोण δ केवल प्रकाश किरण के घटना कोण I के साथ बदलता है। जब प्रकाश का ऑप्टिकल पथ अपवर्तक प्रिज्म के साथ सममित होता है, तो विक्षेपण कोण का न्यूनतम मान प्राप्त होता है, और अभिव्यक्ति है:

ऑप्टिकल वेज या वेज प्रिज्म को बेहद छोटे अपवर्तन कोण वाले प्रिज्म के रूप में जाना जाता है। नगण्य अपवर्तन कोण के कारण, जब प्रकाश लंबवत या लगभग लंबवत रूप से आपतित होता है, तो पच्चर के विचलन कोण की अभिव्यक्ति को लगभग इस प्रकार सरल बनाया जा सकता है: δ = (n-1) α।

कोटिंग विशेषताएँ:

आमतौर पर, प्रकाश परावर्तनशीलता को बढ़ाने के लिए प्रिज्म की परावर्तक सतह पर एल्यूमीनियम और चांदी की परावर्तक फिल्में लगाई जाती हैं। प्रकाश संप्रेषण को बढ़ाने और विभिन्न यूवी, वीआईएस, एनआईआर और एसडब्ल्यूआईआर बैंड में भटकती रोशनी को कम करने के लिए घटना और निकास सतहों पर एंटी-रिफ्लेक्शन फिल्में भी लेपित की जाती हैं।

अनुप्रयोग क्षेत्र: प्रिज्म डिजिटल उपकरण, वैज्ञानिक अनुसंधान, चिकित्सा उपकरण और अन्य डोमेन में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं। - डिजिटल उपकरण: कैमरे, क्लोज-सर्किट टीवी (सीसीटीवी), प्रोजेक्टर, डिजिटल कैमरे, डिजिटल कैमकोर्डर, सीसीडी लेंस और विभिन्न ऑप्टिकल डिवाइस। - वैज्ञानिक अनुसंधान: दूरबीन, सूक्ष्मदर्शी, फिंगरप्रिंट विश्लेषण या बंदूक स्थलों के लिए स्तर/फोकसर्स; सौर कन्वर्टर्स; विभिन्न प्रकार के माप उपकरण। - चिकित्सा उपकरण: सिस्टोस्कोप/गैस्ट्रोस्कोप के साथ-साथ विभिन्न लेजर उपचार उपकरण।

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