尼柯耳棱镜
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尼柯耳棱镜(英语:Nicol prism)是一种偏振器。它是一种由方解石晶体制成的光学器件,用于将普通光转换为平面偏振光。它的制作管道是通过全反射消除其中一条光线,即普通光线被消除,只有异常光线穿过棱镜。
它是第一种偏振棱镜,由爱丁堡的威廉·尼柯耳(1770-1851)于1828年发明。
机制
尼柯耳棱镜由冰岛晶石(一种方解石)的菱面体晶体组成,该晶体相对于晶体轴以68°的角度切割,再次对角线切割,然后使用一层透明的加拿大香脂作为胶水重新连接[1]。
非偏振光线通过晶体的侧面进入,并被方解石的双折射特性分成两条正交偏振、方向不同的光线。“普通”光线或“o光线”在方解石中的折射率为no =1.658,因为其在胶层处(折射率n=1.550)的入射角超过了界面的临界角,因此在方解石-胶界面处发生全反射。于是它带有一些折射,穿过棱镜上半部分的顶侧。“异常”光线或“e光线”在方解石晶体中的折射率较低(ne=1.486),并且不会在界面上完全反射,因为它以低于临界角撞击界面。当“e光线”穿过界面进入棱镜的下半部分时,它只会经历轻微的折射或弯曲。它最终以平面偏振光的形式离开棱镜,在离开棱镜的另一侧时经历另一次折射。假设方解石棱柱角已被适当切割,则两条出射光线具有相互垂直的偏振,但较低的光线或“e光线”,因为它再次沿原始水准方向传播,因此更常用于进一步的实验。 上光线或“o光线”的方向与其原始方向大不相同,因为它在胶水界面处单独发生全反射,并在棱镜上侧出射时发生最终折射。
使用
尼柯耳棱镜曾广泛应用于矿物学显微镜和偏振测量,术语“使用交叉尼柯耳”(缩写为“XN”)仍用于指观察放置在正交取向偏振器之间的样品。 然而,在大多数仪器中,尼柯耳棱镜已被其它类型的偏振器所取代,如宝丽来片和格兰-汤普逊棱镜。
参考资料
- ^ Greenslade, Thomas B. Jr. Nicol Prism. Kenyon College. [23 January 2014]. (原始内容存档于2017-12-21).