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Un prisma Nicol es un tipo de polarizador . Es un dispositivo óptico hecho de cristal de calcita que se utiliza para convertir la luz ordinaria en luz polarizada plana . Está fabricado de tal forma que elimina uno de los rayos por reflexión interna total , es decir, se elimina el rayo ordinario y sólo se transmite el rayo extraordinario a través del prisma .
Fue el primer tipo de prisma polarizador, inventado en 1828 por William Nicol (1770-1851) de Edimburgo .
El prisma de Nicol consiste en un cristal romboédrico de espato de Islandia (una variedad de calcita ) que ha sido cortado en un ángulo de 68° con respecto al eje del cristal , cortado nuevamente en diagonal y luego vuelto a unir, utilizando una capa de bálsamo de Canadá transparente como un pegamento. [1]
El rayo de luz no polarizado ingresa a través de la cara lateral del cristal y se divide en dos rayos ortogonalmente polarizados y dirigidos de manera diferente debido a la propiedad de birrefringencia de la calcita. El rayo ordinario , o rayo O , experimenta un índice de refracción de n o = 1,658 en la calcita y sufre una reflexión interna total en la interfaz calcita-pegamento debido a su ángulo de incidencia en la capa de pegamento (índice de refracción n = 1,550). excede el ángulo crítico para la interfaz. Sale por la parte superior de la mitad superior del prisma con cierta refracción . El rayo extraordinario , o rayo e , experimenta un índice de refracción más bajo ( n e = 1,486) en el cristal de calcita y no se refleja totalmente en la interfaz porque incide en la interfaz en un ángulo subcrítico. El rayo e simplemente sufre una ligera refracción o curvatura a medida que pasa a través de la interfaz hacia la mitad inferior del prisma . Finalmente sale del prisma como un rayo de luz polarizada plana , sufriendo otra refracción, cuando sale por el lado opuesto del prisma. Los dos rayos salientes tienen polarizaciones ortogonales (en ángulos rectos) entre sí, pero el inferior, o rayo e , es el más comúnmente utilizado para experimentación adicional porque nuevamente viaja en la dirección horizontal original, asumiendo que los ángulos del prisma de calcita han sido cortados adecuadamente. La dirección del rayo superior, o rayo o , es bastante diferente de su dirección original porque es el único que sufre una reflexión interna total en la interfaz del pegamento, así como una refracción final al salir del lado superior del prisma.
Los prismas de Nicol alguna vez se usaron ampliamente en microscopía mineralógica y polarimetría , y el término "usar Nicols cruzados" (abreviado como XN ) todavía se usa para referirse a la observación de una muestra colocada entre polarizadores orientados ortogonalmente.
En la mayoría de los instrumentos, sin embargo, los prismas Nicol han sido reemplazados por otros tipos de polarizadores como láminas polaroid y prismas Glan-Thompson .