Vinkelavvik

Vinkelavvik er et begrep som beskriver den angulare avstanden mellom retningen til en lysstråle før og etter den passerer gjennom et optisk element, vanligvis et prisme eller en bryter. Innen optikk refererer vinkelavviket ofte til avviket som oppstår når lys brytes og endrer retning ved passering gjennom et prism eller annet brytende medium. Avviket betegnes ofte med symbolet δ og bestemmes av innfallsvinkelen, utgangsvinkelen og prismets geometriske konstruksjon.

For et enkelt prism med toppvinkel A, og innfallende og utgående vinkel i luft som henholdsvis i og e, kan avviket i prinsippet beskrives som δ = i + e − A. Dette forholdet gjelder for en spesifikk bølgelengde og brukes som utgangspunkt i beregninger av hvordan strålen blir avviklet gjennom prismet. Minimumsavviket δmin oppstår når strålen går symmetrisk gjennom prismet (innfall og utgang har like vinkler), og i og e er like. For små toppvinkler A gir δmin ofte en tilnærming δmin ≈ (n − 1)A, der n er brytningsindeksen til prismematerialet for den aktuelle bølgelengden.

Vinkelavvik har betydning i dispersjon, siden brytningsindeksen n varierer med bølgelengden. Dette fører til at ulike farger blir avviklet med litt forskjellige vinkler, noe som ligger til grunn for spektralseparasjon i prismer og i optiske instrumenter som spektrometre. Begrepet brukes også generelt om vinkelavvik i måleinstrumenter og i justering av optiske systemer, der presis kontroll av retningen til stråler er avgjørende.

I praksis beregnes vinkelavvik ved å bruke brytningslover og prismets geometri for den aktuelle bølgelengden, og erfaring viser at både materialeegenskaper og geometri påvirker avvikets størrelse og retning.