プリズム（物理 光学）（読み）ぷりずむ（英語表記）prism

日本大百科全書(ニッポニカ)

プリズム（物理 光学）
ぷりずむ
prism

光学的に滑らかに研磨された互いに平行ではない平面を二つ以上もつ透明体のこと。分光器に用いて光のスペクトルを得るための分光用プリズムを意味する場合が多い。また、反射によって光線の方向を変えたり、像を倒立させたりする素子は全反射プリズム、偏光を分離するためのものは偏光プリズムとよばれる。

　図Aは分光用プリズムの断面で、矢印で光線の進む方向を示す。屈折率は光の色すなわち波長によって異なっているので、白色光をプリズムに通すと、異なる色の光が異なった方向に出射されてスペクトルに分散する。紫色光は赤色光より一般に屈折率が大きく、出射光線の向きは、入射光線の方向からより大きく振れる。すなわち偏角が大きい。偏角は、同じ色の光でも入射角によって変わり、入射角（入射面に立てた法線と入射光線のなす角）と出射角（出射面の法線と出射光線のなす角）が等しいときに最小となる。これを最小偏角という（図B）。この場合、プリズム材料の屈折率をn、プリズムの頂角をα、最小偏角をδmとすると、次の関係式が成立する。

したがって、頂角と最小偏角を測定すると、プリズム材料の屈折率を求めることができる。普通、プリズムを用いて分光器をつくるとき、なるべく最小偏角に近い状態で使用する。これは、そのときに分光器としての分解能もいちばん大きく、また発散光線に対する収差もいちばん小さくなるからである。

［尾中龍猛］

分光用プリズム

分光用プリズムには二等辺三角形型のプリズムのほか、30度直角プリズムや四角形の定偏角プリズムなどがある。また、左右旋光性の違う結晶水晶でできた30度直角プリズムを2個背中あわせに接合したコルニュ・プリズム、屈折率と分散能の違う2種のガラスプリズムを3個または5個組み合わせることによって、光束の進行方向はほとんど変えないでスペクトル分散が得られる直視分光器用アミチ・プリズムなどがある（図C）。

［尾中龍猛］

全反射プリズム

プリズムは分光目的以外にも用いられる。光線の方向を正確に変えたり、望遠鏡の倒立像を逆転させて正立像を得るためのプリズムなどがある。前者の例としては直角プリズムとコーナー・キューブ、後者の例としてはダハプリズムや五角プリズムなどがある(図D)。

［尾中龍猛］

偏光プリズム

このほか、直線偏光をつくるニコル・プリズムやロション・プリズム、直線偏光を円偏光に変換するフレネルの菱(ひし)形プリズム(図E)などが知られている。

［尾中龍猛］

『I・ニュートン著、島尾永康訳『光学』（1983・岩波書店）』

[参照項目] | スペクトル | 直視分光器 | ニコルのプリズム | 分光器 | 偏角

プリズムによる光の分散〔図A〕

プリズムの頂角と最小偏角〔図B〕

分光用プリズム〔図C〕

全反射プリズム〔図D〕

偏光プリズム〔図E〕

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)