Dubbelbrytning:
Nicolprismor är gjorda av ett dubbelbrytande material, vanligtvis kalcit (kalciumkarbonat). Dubbelbrytning är den optiska egenskapen hos ett material som gör att ljus delas i två strålar när det passerar genom det. I kalcit är det infallande ljuset uppdelat i två strålar - den vanliga strålen (o-ray) och den extraordinära strålen (e-ray).
Konstruktion av Nicol Prism:
Ett Nicol-prisma konstrueras genom att skära en kalcitkristall diagonalt med en specifik vinkel och sedan cementera de två halvorna tillbaka tillsammans med Kanadabalsam, ett harts med ett brytningsindex nära det för kalcit. Detta skapar en gräns mellan de två halvorna av prismat.
Polarisation av Nicol Prism:
När opolariserat ljus kommer in i Nicol-prismat genomgår det dubbel brytning, och o-strålningen och e-strålningen färdas genom prismat med olika hastigheter och i olika riktningar. Brytningsindexet för den extraordinära strålen är lägre än den för den vanliga strålen i kalcit, vilket gör att strålen böjs mer signifikant vid gränsytan mellan de två halvorna av prismat.
Total intern reflektion:
Det cementerade gränssnittet mellan de två halvorna av Nicol-prismat är designat för att ha en specifik vinkel som kallas Brewster-vinkeln (cirka 68 grader för kalcit). Vid denna vinkel genomgår strålen total intern reflektion, vilket innebär att den reflekteras helt tillbaka i prismat och inte kommer ut från den andra sidan.
Polariserad utgång:
Å andra sidan fortsätter o-strålen, som upplever en mindre riktningsändring, genom prismat. Som ett resultat kommer endast o-strålen ut från Nicol-prismat som polariserat ljus. Detta polariserade ljus vibrerar i ett enda plan vinkelrätt mot den extraordinära strålen.
Använda Nicol Prism som en polarisator:
Genom att placera ett Nicol-prisma framför en ljuskälla eller optiskt system kan det användas som en polarisator. Det tillåter polariserat ljus, speciellt o-strålningen, att passera igenom, samtidigt som den blockerar strålen på grund av total intern reflektion. Detta resulterar i produktion av linjärt polariserat ljus.
Sammanfattningsvis fungerar Nicol-prismat, genom principerna för dubbel brytning och total intern reflektion, som en polarisator genom att selektivt sända en av de två ortogonalt polariserade ljusstrålarna, vilket ger polariserad utsignal.
