Призма Николя — это разновидность поляризатора . Это оптическое устройство, изготовленное из кристалла кальцита , используемое для преобразования обычного света в плоскополяризованный свет . Она сделана таким образом, что устраняет один из лучей за счет полного внутреннего отражения , т.е. обыкновенный луч исключается и через призму проходит только необыкновенный луч .
Это был первый тип поляризационной призмы, изобретенный в 1828 году Уильямом Николом (1770–1851) из Эдинбурга .
Призма Николя состоит из ромбоэдрического кристалла исландского шпата (разновидности кальцита ), который был разрезан под углом 68° по отношению к оси кристалла , снова разрезан по диагонали, а затем снова соединен с использованием слоя прозрачного канадского бальзама в качестве клей. [1]
Неполяризованный луч света проходит через боковую грань кристалла и разделяется на два ортогонально поляризованных, разнонаправленных луча из-за свойства кальцита двойного лучепреломления . Обыкновенный луч, или o -луч, имеет показатель преломления n o = 1,658 в кальците и претерпевает полное внутреннее отражение на границе раздела кальцит-клей из-за угла падения на слой клея (показатель преломления n = 1,550 ). превышает критический угол для интерфейса. Он проходит через верхнюю сторону верхней половины призмы с некоторым преломлением . Необыкновенный луч, или e -луч, имеет более низкий показатель преломления ( n e = 1,486) в кристалле кальцита и не полностью отражается на границе раздела, поскольку он падает на границу раздела под критическим углом. Электронный луч просто претерпевает небольшое преломление или изгиб при прохождении через границу раздела в нижнюю половину призмы . В конце концов он покидает призму в виде луча плоскополяризованного света , претерпевающего еще одно преломление на выходе из противоположной стороны призмы. Два выходящих луча имеют поляризацию, ортогональную (под прямым углом) друг другу, но нижний луч, или e -луч, чаще используется для дальнейших экспериментов, поскольку он снова движется в исходном горизонтальном направлении, предполагая, что углы кальцитовой призмы были правильно обрезаны. Направление верхнего луча, или o -луча, сильно отличается от его первоначального направления, поскольку только он испытывает полное внутреннее отражение на границе раздела клея, а также окончательное преломление на выходе из верхней стороны призмы.
Призмы Николя когда-то широко использовались в минералогической микроскопии и поляриметрии , а термин «использование скрещенных Николов» (сокращенно XN ) до сих пор используется для обозначения наблюдения образца, помещенного между ортогонально ориентированными поляризаторами.
Однако в большинстве инструментов призмы Николя были заменены другими типами поляризаторов, такими как поляроидные пластины и призмы Глана – Томпсона .