tren de prismas

Un tren de prismas es un conjunto de prismas ópticos dispuestos en serie a lo largo de una trayectoria de luz, cada uno refractando la luz para aumentar la separación angular total de diferentes longitudes de onda. En lugar de depender de un solo prisma para dispersar la luz blanca en su espectro, un tren de prismas utiliza dos, tres o más prismas posicionados de manera que la luz sale de un prisma y entra en el siguiente, con cada etapa añadiendo una mayor dispersión. El efecto acumulativo produce una resolución espectral mucho más nítida de lo que podría lograr cualquier prisma individual, lo cual es esencial al distinguir líneas espectrales muy próximas.

La disposición es importante. En una configuración típica, los prismas se orientan de modo que sus ángulos de refracción trabajen juntos; la luz entra en el primer prisma en un ángulo elegido para minimizar la desviación mientras se maximiza la dispersión, y luego el haz parcialmente separado entra en el segundo o subsiguientes prismas en ángulos igualmente optimizados. Los prismas a menudo están hechos de tipos de vidrio con alto índice de refracción y alta dispersión, como el vidrio flint, para maximizar el efecto de flexión por etapa. El espaciado y la alineación son críticos: incluso pequeños desplazamientos degradan la pureza espectral y la resolución de la salida.

Los trenes de prismas se encuentran más comúnmente en espectroscopios y espectrógrafos, donde reemplazan o complementan los sistemas de un solo prisma. Un tren de tres prismas era estándar en muchos espectroscopios de laboratorio y astronómicos de mediados del siglo XX. La ventaja sobre un solo prisma grande es que un tren de prismas más pequeños es más fácil de fabricar con alta calidad óptica, se puede montar de forma más rígida y permite un control más fino sobre la dispersión ajustando la orientación de los prismas individuales. Una desventaja es que cada interfaz aire-vidrio introduce cierta pérdida por reflexión, lo que reduce la transmisión de luz; los recubrimientos antirreflectantes ayudan a mitigar esto.

El término "tren" refleja su estructura mecánica: los prismas se montan en una secuencia lineal o casi lineal, como los vagones de un tren. En algunos diseños, todos los prismas están alojados en una única unidad giratoria para que puedan ajustarse juntos para escanear un espectro. En otros, están fijos y la fuente de luz o el detector se mueven en relación con ellos. Los trenes de prismas han perdido predominio en la espectroscopia moderna, desplazados por las redes de difracción y los detectores de matriz electrónicos, pero siguen utilizándose en la espectroscopia UV y visible de alta resolución, donde se valoran sus propiedades acromáticas y su baja luz dispersa.