O prisma de Nicol, inventado por William Nicol em 1828, foi o primeiro dispositivo prático para produzir e analisar luz polarizada planar. Embora largamente superado por polarizadores modernos como filmes Polaroid e prismas tipo Glan, entender sua operação fornece visão fundamental sobre óptica de polarização e birrefringência.
O prisma é construído a partir de um romboedro de calcita (carbonato de cálcio), um cristal fortemente birrefringente. O cristal é cortado ao longo de sua diagonal (em um ângulo específico de 68° em relação ao eixo do cristal), e as duas metades são cimentadas de volta usando bálsamo do Canadá, uma resina transparente com índice de refração intermediário entre os dois índices de refração da calcita para os raios ordinário e extraordinário.
Quando luz não polarizada entra na calcita, ela se divide em dois feixes polarizados ortogonalmente devido à dupla refração:
Quando usado como analisador, o prisma de Nicol é colocado num feixe de luz já polarizada (ex.: luz refletida de superfície ou passada por um polarizador). Ao girar o prisma em torno do eixo óptico:
Esta propriedade — transmissão variando como o quadrado do cosseno do ângulo entre direções de polarização (Lei de Malus) — permite ao prisma de Nicol determinar o estado de polarização, grau de polarização e orientação do plano de vibração da luz incidente.
Prismas de Nicol foram essenciais em microscópios polarizadores iniciais, sacarímetros (análise de açúcar) e análise de tensões (fotoelasticidade). No entanto, têm desvantagens significativas: abertura limitada (devido à geometria de reflexão interna total), alto custo, fragilidade, e tendência do bálsamo do Canadá a amarelar e degradar com o tempo. Prismas Glan-Thompson, Glan-Taylor e Glan-Foucault modernos oferecem aberturas maiores, razões de extinção mais altas e melhor durabilidade, enquanto filmes poliméricos dicroicos (Polaroid) fornecem polarização barata e de grande área.
Tecnologia Eletrônica © [www.351231.com]
