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Un prisma de Nicol es un tipo de polarizador . Es un dispositivo óptico fabricado a partir de cristal de calcita que se utiliza para convertir la luz ordinaria en luz polarizada plana . Está hecho de tal manera que elimina uno de los rayos por reflexión interna total , es decir , se elimina el rayo ordinario y solo se transmite a través del prisma el rayo extraordinario .
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 unido nuevamente, utilizando una capa de bálsamo de Canadá transparente como pegamento. [1]
El rayo de luz no polarizado entra a través de la cara lateral del cristal y se divide en dos rayos polarizados ortogonalmente y dirigidos de manera diferente por 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 que su ángulo de incidencia en la capa de pegamento (índice de refracción n = 1,550) excede el ángulo crítico para la interfaz. Pasa por el lado superior de la mitad superior del prisma con cierta refracción . El rayo extraordinario , o rayo e , experimenta un índice de refracción menor ( n e = 1,486) en el cristal de calcita y no se refleja totalmente en la interfaz porque golpea la interfaz en un ángulo subcrítico. El rayo e simplemente sufre una ligera refracción o curvatura al pasar a través de la interfaz hacia la mitad inferior del prisma . Finalmente, abandona el prisma como un rayo de luz polarizada en un plano , que sufre otra refracción al salir por el lado opuesto del prisma. Los dos rayos que salen tienen polarizaciones ortogonales (en ángulos rectos) entre sí, pero el rayo inferior, o e , es el que se utiliza con más frecuencia para realizar más experimentos porque vuelve a viajar en la dirección horizontal original, suponiendo que los ángulos del prisma de calcita se han cortado correctamente. La dirección del rayo superior, o o , es bastante diferente de su dirección original porque solo sufre una reflexión interna total en la interfaz del pegamento, así como una refracción final al salir por el lado superior del prisma.
Los prismas de Nicol alguna vez fueron ampliamente utilizados en microscopía mineralógica y polarimetría , y el término "usando Nicols cruzados" (abreviado como XN ) todavía se utiliza para referirse a la observación de una muestra colocada entre polarizadores orientados ortogonalmente.
Sin embargo, en la mayoría de los instrumentos, los prismas de Nicol han sido reemplazados por otros tipos de polarizadores, como láminas polaroid y prismas de Glan-Thompson .