Prismas

Na figura acima vemos um bloco de vidro, em formato de um prisma triangular. A luz, após incidir sobre a face esquerda do prisma, sofre duas refrações. Em óptica, definimos prisma como um conjunto de três meios homogêneos e transparentes (ar, vidro, ar, por exemplo), separados por duas superfícies planas e não paralelas.

Prisma de reflexão total

É comum, em determinados prismas, o raio de luz sofrer refração na primeira face e reflexão total na segunda face. Nesse caso, o prisma recebe o nome de prisma de reflexão total.

As figuras abaixo apresentam os dois prismas de reflexão total mais utilizados na prática. Ambos têm formato de um triângulo retângulo e isósceles, porém estão em posições diferentes em relação à luz incidente.

No prisma de Amici, o raio emergente é perpendicular ao raio incidente, em virtude da reflexão total. No prisma de Porro, o raio emergente apresenta a mesma direção do raio incidente, mas sentido contrário. Os prismas de reflexão total possuem grande aplicação prática, principalmente em substituição aos espelhos planos nos instrumentos ópticos.

Vejamos um exemplo:

Na figura de Amici vemos o comportamento de um raio luminoso ao atravessar o prisma imerso no ar (n = 1). Determine, para o raio incidente esquematizado, o valor do índice de refração do prisma a partir do qual ocorre a reflexão total na segunda face. Dado: sen 45º =  .

Resolução:

O ângulo sob o qual o raio incide na segunda face do prisma deve ser maior que o ângulo limite. Dessa forma, 45º > L, portanto, sen 45º > sen L. Então:

Pois:

Portanto n >  . Lembrando que  , temos: n > 1,41