
光学プリズムは、光を屈折させるように設計された、平らで研磨された表面を持つ透明な光学素子です。少なくとも1つの面が傾斜している必要があり、2つの平行面しかない素子はプリズムではなく窓です。最も一般的な光学プリズムは、三角形の底面と長方形の側面を持つ三角プリズムです。すべての光学プリズムが幾何学的プリズムであるとは限らず、すべての幾何学的プリズムが光学プリズムとして認められるわけでもありません。プリズムは、設計された波長に対して透明なあらゆる材料で作ることができます。一般的な材料には、ガラス、アクリル、蛍石などがあります。
分散プリズムは、白色光を構成要素であるスペクトル色(虹の色)に分解してスペクトルを形成するために使用できます。これについては次のセクションで説明します。以下に挙げるその他の種類のプリズムは、光を反射したり、異なる偏光を持つ成分に光を分割したりするために使用できます。

分散プリズムは、屈折率が波長に依存するため、光を構成色に分解するために使用されます。プリズムに入射する白色光は、さまざまな波長の混合光であり、それぞれの波長はわずかに異なる角度で屈折します。青色光は赤色光よりも減速されるため、赤色光よりも大きく屈折します。
光学プリズムの最もよく知られた特性は分光分散であるが、実際には光学プリズムを使用する最も一般的な目的ではない。
反射プリズムは、光を反射させて光線を反転、反転、回転、偏向、または変位させるために使用されます。通常、双眼鏡や一眼レフカメラで像を正立させるために使用されます。プリズムがないと、画像は上下逆さまに見えてしまいます。
反射プリズムは、全反射を利用して、十分な角度で入射した光をほぼ完全に反射します。プリズムは通常、光学ガラスで作られており、入射面と出射面に反射防止コーティングを施すことで、金属鏡よりも光損失を大幅に低減できます。
様々な薄膜光学層を直角プリズムの斜辺上に成膜し、別のプリズムに接着することで、ビームスプリッターキューブを形成することができる。このようなキューブの全体的な光学性能は、薄膜層によって決定される。
通常のガラス基板と比較して、ガラスキューブは薄膜層を両面から保護し、機械的安定性を向上させます。また、キューブはエタロン効果、裏面反射、わずかなビーム偏向も抑制できます。
もう一つの分類は、複屈折を利用して光線を様々な偏光成分に分割する偏光プリズムです。可視光および紫外線領域では、損失が非常に少なく、消光比は通常100%を超えます。これは他のタイプの偏光子よりも優れています。全反射を利用する場合もあれば、利用しない場合もあります。
これらは通常、方解石のような複屈折性結晶材料で作られていますが、 UV用途には石英やα-BBOなどの他の材料が必要になる場合があり、また、( MgF 2、YVO 4、TiO 2 )などの他の材料は、赤外線スペクトル領域まで透過範囲を広げます。
ガラスなどの等方性材料で作られたプリズムも光の偏光を変化させます。斜めの角度での部分反射では、光のs偏光成分とp偏光成分の振幅比(および位相)が維持されないため、一般的に楕円偏光になります。これは、分散プリズムでは一般的に望ましくない効果です。場合によっては、光が垂直な角度で入射および出射するプリズム形状を選択したり、非平面の光路による補償を行ったり、p偏光を使用したりすることで、この効果を回避できます。
全反射はs偏光とp偏光の間の位相のみを変化させます。適切な入射角では、この位相は。
複屈折結晶は、光の見かけ上の偏光解消をもたらすような方法で組み立てることができる。
理想的な単色平面波では偏光解消は観測されない。実際には、どちらの装置もビームの時間的コヒーレンスまたは空間的コヒーレンスの低下を、それぞれ偏光成分のデコヒーレンスに変換するからである。
プリズムにおける全反射は、光学、プラズモニクス、顕微鏡学など、数多くの用途に利用されている。特に以下の通りである。
プリズムのその他の用途は、光線を偏向させる屈折作用に基づいています。
矯正レンズを軸からずらすことで、プリズムが像をずらすのと同じように、レンズを通して見える像をずらすことができます。眼科医療の専門家は、プリズムや軸外レンズを用いて、さまざまな視能矯正の問題を治療します。
単一のプリズムを用いたプリズム眼鏡は、両眼を相対的にずらすことで、内斜視、外斜視、上斜視、下斜視を矯正します。
対照的に、両眼に同じパワーのプリズムを備えた眼鏡は、ヨークプリズム(共役プリズム、アンビエントレンズ、パフォーマンスグラスとも呼ばれる)と呼ばれ、両眼の視野を同じ程度にシフトします。[ 5 ]