Doble refracción:
Los prismas de Nicol están hechos de un material birrefringente, normalmente calcita (carbonato de calcio). La birrefringencia es la propiedad óptica de un material que hace que la luz se divida en dos rayos al atravesarlo. En la calcita, la luz incidente se divide en dos rayos:el rayo ordinario (rayo O) y el rayo extraordinario (rayo E).
Construcción del prisma Nicol:
Un prisma de Nicol se construye cortando un cristal de calcita en diagonal con un ángulo específico y luego uniendo las dos mitades con bálsamo de Canadá, una resina con un índice de refracción cercano al de la calcita. Esto crea un límite entre las dos mitades del prisma.
Polarización por Nicol Prism:
Cuando la luz no polarizada ingresa al prisma de Nicol, sufre una doble refracción y los rayos o y e viajan a través del prisma con diferentes velocidades y en diferentes direcciones. El índice de refracción del rayo extraordinario es menor que el del rayo ordinario en calcita, lo que hace que el rayo e se doble significativamente en la interfaz de las dos mitades del prisma.
Reflexión Interna Total:
La interfaz cementada entre las dos mitades del prisma Nicol está diseñada para estar en un ángulo específico conocido como ángulo de Brewster (aproximadamente 68 grados para la calcita). En este ángulo, el rayo electrónico sufre una reflexión interna total, lo que significa que se refleja completamente dentro del prisma y no emerge por el otro lado.
Salida polarizada:
Por otro lado, el rayo O, que experimenta un cambio de dirección menor, continúa a través del prisma. Como resultado, sólo el rayo O emerge del prisma de Nicol como luz polarizada. Esta luz polarizada vibra en un único plano perpendicular al extraordinario rayo.
Usando Nicol Prism como polarizador:
Al colocar un prisma Nicol frente a una fuente de luz o sistema óptico, se puede utilizar como polarizador. Permite el paso de la luz polarizada, específicamente el rayo O, mientras bloquea el rayo E debido a la reflexión interna total. Esto da como resultado la producción de luz linealmente polarizada.
En conclusión, el prisma Nicol, a través de los principios de doble refracción y reflexión interna total, funciona como un polarizador al transmitir selectivamente uno de los dos rayos de luz polarizados ortogonalmente, proporcionando así una salida polarizada.
