Prisma

Qué es un prisma

La palabra prisma llegó al latín tardío desde el griego πρίσμα (prîsma), que significaba literalmente "algo aserrado" o "aserrín", derivado del verbo πρίζειν, "serrar". Fue el matemático Euclides, hacia el año 300 a. C., quien tomó ese término para bautizar el sólido geométrico de dos bases poligonales paralelas e iguales unidas por caras rectangulares, probablemente por su parecido con una columna de madera con los cantos cortados a sierra. El uso óptico, referido al instrumento de vidrio que descompone la luz, es muy posterior: se documenta en español desde el siglo XVII.

En su sentido óptico, un prisma es un cuerpo transparente cuyas caras de entrada y salida no son paralelas entre sí; una lámina de vidrio plana, en cambio, sí las tiene paralelas. Esa falta de paralelismo es lo que permite que el rayo de luz salga desviado de su dirección original, en vez de simplemente desplazado.

Principio físico

Cuando la luz pasa de un medio a otro con distinto índice de refracción, cambia de dirección según la ley de Snell. En un prisma, esta refracción ocurre dos veces, al entrar y al salir, y el ángulo total de desviación depende del ángulo del prisma y del índice de refracción del material. Aquí entra el fenómeno decisivo: ese índice no es un único número, sino que varía ligeramente según la longitud de onda. La luz azul se refracta algo más que la roja.

Fue Isaac Newton quien, en 1666, demostró con dos prismas colocados en serie que la luz blanca del Sol es en realidad una mezcla de colores. Al hacer pasar un haz de luz solar por un primer prisma obtuvo el conocido abanico de colores del arcoíris; cuando recompuso esos colores con un segundo prisma, recuperó la luz blanca original. El experimento, que él mismo llamó experimentum crucis, zanjó una polémica que llevaba siglos abierta sobre si el color pertenecía a los objetos o a la luz misma.

Clasificación

Según la función que cumplen, se distinguen tres grandes familias. Los prismas dispersivos, los más conocidos, separan la luz blanca en su espectro de colores y son la base de los espectroscopios. Los prismas reflectantes no descomponen nada: aprovechan la reflexión interna total para invertir, girar o desplazar una imagen, y por eso sustituyen a los espejos en prismáticos y cámaras réflex. Los prismas polarizadores separan la luz en dos haces con distinto plano de vibración; el más citado en la literatura óptica clásica es el prisma de Nicol, ideado en 1829 por el escocés William Nicol.

Diferenciación con la lente

Conviene no confundir el prisma con la lente, aunque ambos sean cuerpos transparentes que refractan la luz. La lente tiene al menos una cara curva y su función es converger o divergir los rayos para formar una imagen enfocada, como ocurre en un cristalino o unas gafas. El prisma, en cambio, tiene caras planas: no enfoca nada, simplemente desvía y, si el material lo permite, dispersa. Un telescopio necesita lentes para formar la imagen y, a menudo, prismas para enderezarla; son piezas complementarias, no intercambiables.

En la práctica clínica, el prisma aparece sobre todo en oftalmología. Los prismas de potencia graduada, medidos en dioptrías prismáticas, permiten cuantificar el ángulo de desviación ocular en el estudio del estrabismo y compensar la visión doble mediante prismas de Fresnel adheridos a las gafas. Fuera del ojo, un prisma de aplanación es la pieza que, montada en la lámpara de hendidura, hace posible la tonometría de Goldmann.

Preguntas frecuentes

¿De qué material se fabrican los prismas?

Depende del uso. Los prismas ópticos clásicos son de vidrio óptico (crown o flint), aunque para trabajar con luz ultravioleta se recurre al cuarzo, y en instrumentación específica se emplean materiales como el fluoruro de calcio.

¿Un prisma siempre descompone la luz en colores?

No. Solo lo hacen los prismas dispersivos. Los reflectantes y los polarizadores modifican la trayectoria o la polarización del haz sin separar sus colores.

¿Por qué se eligió justo esa palabra griega para un instrumento óptico?

Porque antes de ser un instrumento óptico, "prisma" ya era el nombre de la figura geométrica de columna con caras planas; el vidrio triangular usado para descomponer la luz simplemente adoptaba esa forma, y el nombre viajó con ella. No hay relación con el fenómeno lumínico en el origen de la palabra.

¿Qué diferencia hay entre un prisma y un espejo si ambos pueden reflejar la luz?

El espejo refleja mediante una capa metálica depositada sobre una superficie, mientras que el prisma reflectante lo hace por reflexión interna total dentro del propio vidrio, sin ningún recubrimiento reflectante. Esa diferencia de fabricación explica por qué los prismas resultan más duraderos y menos sensibles al deslustre que los espejos convencionales en instrumentos de precisión.

Referencias

1. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española. Prisma.
2. Etimologías y ¡mucho más! Prisma: origen griego y uso por Euclides.
3. American Academy of Ophthalmology. ¿Qué es la corrección de prisma en los anteojos?
4. Universidad del País Vasco (UPV/EHU). El prisma de vidrio: refracción, dispersión e índice de refracción.