Призма Николя — это тип поляризатора . Это оптическое устройство, изготовленное из кристалла кальцита , используемое для преобразования обычного света в плоскополяризованный свет . Оно сделано таким образом, что устраняет один из лучей посредством полного внутреннего отражения , т.е. обыкновенный луч устраняется, и только необыкновенный луч проходит через призму .
Это был первый тип поляризационной призмы, изобретенный в 1828 году Уильямом Николем (1770–1851) из Эдинбурга .
Призма Николя состоит из ромбоэдрического кристалла исландского шпата (разновидность кальцита ), который был разрезан под углом 68° по отношению к оси кристалла , разрезан еще раз по диагонали, а затем снова соединен с использованием слоя прозрачного канадского бальзама в качестве клея. [1]
Неполяризованный световой луч входит через боковую грань кристалла и разделяется на два ортогонально поляризованных, по-разному направленных луча благодаря свойству двойного лучепреломления кальцита. Обыкновенный луч, или o -луч, испытывает показатель преломления n o = 1,658 в кальците и претерпевает полное внутреннее отражение на границе кальцит-клей, поскольку его угол падения на слой клея (показатель преломления n = 1,550) превышает критический угол для границы. Он выходит через верхнюю сторону верхней половины призмы с некоторой рефракцией . Необыкновенный луч, или e -луч, испытывает более низкий показатель преломления ( n e = 1,486) в кристалле кальцита и не полностью отражается на границе, поскольку он падает на границу под углом, меньшим критического. E -луч просто претерпевает небольшое преломление или изгиб, когда он проходит через границу в нижнюю половину призмы . В конце концов он покидает призму как луч плоскополяризованного света , претерпевая еще одно преломление, поскольку он выходит с противоположной стороны призмы. Два выходящих луча имеют поляризации, ортогональные (под прямым углом) друг к другу, но нижний, или e -луч, чаще используется для дальнейших экспериментов, поскольку он снова движется в исходном горизонтальном направлении, предполагая, что углы призмы кальцита были правильно обрезаны. Направление верхнего луча, или o -луча, совершенно отличается от его исходного направления, поскольку он один претерпевает полное внутреннее отражение на границе раздела клея, а также окончательное преломление на выходе с верхней стороны призмы.
Призмы Николя когда-то широко применялись в минералогической микроскопии и поляриметрии , а термин «использование скрещенных призм Николя» (сокращенно XN ) до сих пор используется для обозначения наблюдения образца, помещенного между ортогонально ориентированными поляризаторами.
Однако в большинстве приборов призмы Николя были заменены другими типами поляризаторов, такими как поляроидные листы и призмы Глана-Томпсона .