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三棱镜。原图链接

三棱镜是光学棱镜中的一种形式，在外观上呈现几何的三角形，最常用于光线的色散，将光线分解成为不同的光谱成分。利用不同波长的光线因为折射率不同，在折射时会偏转不同的角度，便会造成色散的现象。这种效应也被用来对棱镜物质进行高精密度的折射系数测量。1666年牛顿发现太阳光经三棱镜的折射后可呈现彩色光，称为光的色散现象。

概述

物质的折射系数固然在不同的波长会有所不同，但有些物质的折射系数对波长的变化比其他物质强烈。棱镜的顶角能够影响到棱镜色散时的特性。通常，要适当的选择光线射入的角度和射出的角度，当角度接近布儒斯特角（Brewster angle）时，在折射时造成的损耗最小。

一束白光会分出不同颜色，一般就分为七种颜色，即红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。是光学棱镜中最常见，也是一般人所熟知的，但并不是最常用到的棱镜。文化应用上极为广泛，曾出现在英国摇滚乐队平克·佛洛伊德于1973年推出的《月之暗面》专辑的封面上。

发现

由牛顿的色散实验结果，可知白光是由多种颜色的光所组成。1801年，英国学者汤玛士‧杨格首先研究人眼对颜色的感觉。他指出在可见光谱的位置排列上，只需选择三种彼此有相当差距的基本色光，按不同的比例组合，几乎可产生任何一种颜色。随后德国学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹在1856年至1867年，继续深入对颜色的研究，确立了光的三原色理论。这三种基本色光的选择并没有特定的组合。传统上，我们选择红、绿、蓝三种色光作为光的三原色。图显示以相同强度的红、绿、蓝三原色的光，同时投射在白色光屏上的结果。中间的白色区域为三种色光共同混合而成。

功能

三棱镜的横截面呈三角形具有两大光学特性：色散与偏折，因此镜有这两种基本应用方式：

创造彩虹

白光是由不同波长的各种光线复合而成的，在通过三棱镜后会产生 “分裂”，变成不同颜色的光线，形成彩虹——这被称为 “色散” 效应。利用这一效应，可以利用三棱镜在拍摄作品中添加彩虹。无论是在拍人像时简单地把彩虹打在脸上，还是充当静物背景。用三棱镜制造彩虹时，可以通过调整一些关键参数来改变获取的彩虹效果。把彩虹直接打在人脸上，是三棱镜在人像摄影中的常用玩法。在拍摄大头照或半身照时，让三棱镜离主体远一些，或增加棱镜数量，使彩虹的面积更大，色散更自然。

三棱镜尺寸越大，制造出的彩虹面积也越大；另外，距离三棱镜越远，彩虹的面积越大，但色彩同时也会变淡。还需要注意太阳高度的问题。如果需要一个长长的投影彩虹，需要在日出/日落时分拍摄。

改变光线方向

光线在通过三棱镜时会大幅改变前进方向，当透过镜体观察时，会看到身边约 90° 角的情景，利用这一特性，可以把两个画面叠加在一张照片中，创造类似双重曝光的效果。三棱镜与 “多重曝光”:三棱镜的另一种用法是，把它当成外接滤镜，拍摄镜体内出现的折射图像。通过改变镜体到镜头的距离和转动镜体，你可以控制折射图像的位置、画面比例和数量。

镜头选择

三棱镜摄影最好使用广角镜头和微距镜头。广角镜头的视野更广，可以在照片中纳入更多景物，但存在一个问题：棱镜的边缘会变得很明显，因为广角镜头的虚化能力不够强。微距镜头的虚化能力更强，同时对焦距离很近，你可以把镜体贴近镜头，不让拿著滤镜的手出现在画面中；三棱镜中的图像到背景的过渡也更自然。由于棱镜的尺寸不会过大，即使你用了微距镜头，背景景物的比例仍然会很大。所以你需要对背景景物进行挑选——至少，不能让它太杂乱。

拍摄一条隧道，一条道路，把观众视线集中向纵深处；或者选择比较空的背景，用引导线比如说一堵砖墙，一片树丛，，对称构图也是一个很好的策略，寻找大致对称或左右相互呼应的景物，用三棱镜把它从中央分开。确定了背景图像以后，只需要旋转棱镜角度，在背景图像中添加兴趣点就好了。利用镜体向画面中添加人物肖像，可以先设计好构图，再让人物配合调整站位。

应用

普罗棱镜

普罗棱镜是光学上使用于光学仪器中，用来修改影像取向的一种折射式三棱镜，他以发明者义大利的光学工程师伊纳济欧普罗来命名。普罗棱镜是由玻璃块塑造成的等腰直角三棱镜，末端平面对著直角。在使用上，光线由三棱镜中最大的长方形面进入，经过斜面的两次全反射，再穿透原来的入射平面射出。因为光线只是以正常的状态进出，三棱镜并未发生色散的作用。

但是经过普罗棱镜的影像会被翻转180°，并且会向原来进入的方向行进，也就是行进的方向也改变了180°。但是因为图像经过两次的反射，所以旋向性是未改变的。普罗棱镜最常被以双普罗棱镜的组合来成对使用，第二个棱镜相对于第一个被旋转90°。让光线穿越这样安置的两片三棱镜，棱镜系统的净效应是入射的光线被平行的改变行进方向，影像被旋转180°，偏手性依然没有变化。普罗棱镜是三棱镜应用的一种，经过普罗棱镜，入射光线与反射光线平行，但上下颠倒、左右相反，又属于角落镜(corner mirror)的一种。在小型的光学望远镜中，常利用这种普罗棱镜来缩短镜筒的长度(长度太长时，携带不方便)，而可维持较大的放大倍率。

影片

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三棱镜色散

利用三棱镜把阳光分成七种颜色的是哪位科学家？