Double réfraction :
Les prismes Nicol sont fabriqués à partir d'un matériau biréfringent, généralement de la calcite (carbonate de calcium). La biréfringence est la propriété optique d'un matériau qui provoque la division de la lumière en deux rayons lorsqu'elle le traverse. Dans la calcite, la lumière incidente est divisée en deux rayons :le rayon ordinaire (rayon o) et le rayon extraordinaire (rayon e).
Construction du prisme Nicol :
Un prisme Nicol est construit en coupant un cristal de calcite en diagonale avec un angle spécifique, puis en cimentant les deux moitiés ensemble avec du baume du Canada, une résine dont l'indice de réfraction est proche de celui de la calcite. Cela crée une frontière entre les deux moitiés du prisme.
Polarisation par Nicol Prism :
Lorsque la lumière non polarisée pénètre dans le prisme Nicol, elle subit une double réfraction et les rayons O et E se déplacent à travers le prisme à des vitesses et dans des directions différentes. L'indice de réfraction du rayon extraordinaire est inférieur à celui du rayon ordinaire dans la calcite, ce qui entraîne une courbure plus importante du rayon électronique à l'interface des deux moitiés du prisme.
Réflexion interne totale :
L'interface cimentée entre les deux moitiés du prisme Nicol est conçue pour former un angle spécifique appelé angle de Brewster (environ 68 degrés pour la calcite). Sous cet angle, le rayon électronique subit une réflexion interne totale, ce qui signifie qu’il est complètement réfléchi à l’intérieur du prisme et n’émerge pas de l’autre côté.
Sortie polarisée :
En revanche, le rayon O, qui subit un changement de direction plus faible, continue à travers le prisme. En conséquence, seul le rayon O émerge du prisme Nicol sous forme de lumière polarisée. Cette lumière polarisée vibre dans un seul plan perpendiculaire au rayon extraordinaire.
Utiliser Nicol Prism comme polariseur :
En plaçant un prisme Nicol devant une source lumineuse ou un système optique, il peut être utilisé comme polariseur. Il laisse passer la lumière polarisée, en particulier les rayons O, tout en bloquant les rayons électroniques en raison d'une réflexion interne totale. Cela aboutit à la production de lumière polarisée linéairement.
En conclusion, le prisme Nicol, grâce aux principes de double réfraction et de réflexion interne totale, fonctionne comme un polariseur en transmettant sélectivement l'un des deux rayons de lumière polarisés orthogonalement, fournissant ainsi une sortie polarisée.
