प्रिज्म के प्रकार और अनुप्रयोग

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

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

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

विभिन्न आकारों 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 दो सतहों के प्रतिच्छेदन द्वारा बनाई गई 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। बाहर जाने वाली 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 अपवर्तनांक n निश्चित मान हैं, और अपवर्तक प्रिज्म का विक्षेपण कोण δ केवल प्रकाश किरण के आपतित कोण I के साथ बदलता है। जब प्रकाश का प्रकाशीय 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 अत्यंत छोटे अपवर्तन कोण वाले प्रिज्म के रूप में संदर्भित किया जाता है। नगण्य अपवर्तन कोण के कारण, जब प्रकाश लंबवत या लगभग लंबवत रूप से आपतित होता है, तो वेज के विचलन कोण के लिए अभिव्यक्ति को लगभग सरलीकृत रूप में इस प्रकार किया जा सकता है: δ = (n-1) α.

कोटिंग विशेषताएँ:

आमतौर पर, प्रकाश परावर्तन को बढ़ाने के लिए प्रिज्म की परावर्तक सतह पर एल्युमिनियम और सिल्वर परावर्तक फिल्में लगाई जाती हैं। प्रकाश संप्रेषण को बढ़ाने और विभिन्न UV, VIS, NIR, और SWIR बैंड में भटके हुए प्रकाश को कम करने के लिए घटना और निकास सतहों पर भी प्रति-परावर्तन फिल्मों को लेपित किया जाता है।

अनुप्रयोग क्षेत्र: प्रिज्म का उपयोग डिजिटल उपकरण, वैज्ञानिक अनुसंधान, चिकित्सा उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। - डिजिटल उपकरण: कैमरा, क्लोज-सर्किट टीवी (सीसीटीवी), प्रोजेक्टर, डिजिटल कैमरा, डिजिटल कैमकोर्डर, सीसीडी लेंस और विभिन्न ऑप्टिकल उपकरण। - वैज्ञानिक अनुसंधान: दूरबीन, माइक्रोस्कोप, फिंगरप्रिंट विश्लेषण या गन साइट्स के लिए लेवल/फोकसर; सौर कन्वर्टर; विभिन्न प्रकार के मापन उपकरण। - चिकित्सा उपकरण: सिस्टोस्कोप/गैस्ट्रोस्कोप और साथ ही विभिन्न लेजर उपचार उपकरण।

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