Николь призма

Призма Николя в Минералогической коллекции «Музей Луиджи Бомбиччи» Болонского университета в Болонье.

Схематическое изображение распространения света в призме Николя, показывающее расщепление неполяризованного света на обыкновенные и необыкновенно поляризованные лучи.

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 только необыкновенный луч проходит через призму .

Это был первый тип поляризационной призмы, изобретенный в 1828 году Уильямом Николом (1770–1851) из Эдинбурга .

Механизм

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.

Неполяризованный луч света проходит через боковую грань кристалла и разделяется на два ортогонально поляризованных, разнонаправленных луча благодаря двойного лучепреломления свойству кальцита . Обыкновенный на 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 слой клея (показатель преломления n = 1,550). превышает критический угол для интерфейса. Он проходит через верхнюю сторону верхней половины призмы с некоторым преломлением . Необыкновенный = 1,486) в кристалле кальцита и не полностью отражается на границе раздела , луч, или e -луч, имеет более низкий показатель преломления ( n _e 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 ортогональны (под прямым углом) друг к другу, но нижний луч, или e -луч, чаще используется для дальнейших экспериментов, поскольку он снова движется в исходном горизонтальном направлении, при условии, что углы кальцитовой призмы были правильно срезаны. 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.

Использование

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 .