プリズム分光器とは?
ぷりずむぶんこうき
プリズム分光器とは、ガラスや水晶などのプリズムを使って光をその波長ごとに分け、スペクトルとして観測・分析するための光学機器です。
プリズム分光器は、光がプリズムの界面を通るときに生じる「分散」という現象を利用して、光をその成分(波長)に分解する装置です。プリズムに光が入射すると、波長によって屈折率がわずかに異なるため、出射後に各色の光が異なる角度に分かれ、連続したスペクトルが得られます。
基本的な構成は次のとおりです。
- スリット:調査したい光を細い線状に絞り込みます。
- コリメータレンズ:スリットからの光を平行光線にします。
- プリズム:光を波長ごとに分散させます。
- 望遠鏡または検出器:分散した光を観測・記録します。
プリズムによる分光は19世紀初頭にフラウンホーファーが太陽光のスペクトルを詳細に記録したことで科学的発展を遂げ、元素の同定や星の組成分析に活用されました。回折格子を用いた格子分光器と比較すると、プリズム分光器は光の利用効率が高く迷光が少ない利点がある一方、分散が非線形(短波長側でより大きく広がる)という特性があります。
現在は天文学・化学分析・品質管理など多くの分野で、より高精度な格子型と組み合わせて使用されることもあります。
使い方・例文
理科の授業で太陽光をプリズムに通すと赤・橙・黄・緑・青・紫の虹色のスペクトルが現れますが、これがプリズム分光器の原理の基本的な実演です。
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