正交偏光镜/尼科尔棱镜cross nicole

一、正交偏光镜

    又称正交尼科尔棱镜（crossed Nicol）。在偏光显微镜（及反射偏光显微镜）中，当它的下偏光镜（或前偏光镜）的振动方向，与上偏光镜的振动方向垂直时，叫做正交偏光镜。在一般情况下，偏光显微镜的两个偏光镜都装置成这种状态。

二、nicol 棱镜产生偏振光的原理

A Nicol prism

     Nicol棱镜是一种利用双折射效应来产生偏振光的光学元件。它由两块具有不同折射率的玻璃（通常是方解石）组成，这两块玻璃被切割成特定的角度和形状，使得它们能够将入射的非偏振光分解成两束具有不同偏振状态的光。Nicol棱镜产生偏振光的原理基于以下几个步骤：

1. 双折射效应：当光线进入Nicol棱镜时，由于玻璃的双折射特性，光线会在两个不同的方向上以不同的速度传播。这两个方向分别对应于玻璃的两个主折射率。

2. 偏振分束：由于两个主折射率不同，光线在Nicol棱镜中的传播路径会发生弯曲，导致光线在棱镜内部的两个不同方向上分离。这两个方向分别对应于偏振态的两个正交分量。

3. 出射偏振：当光线从Nicol棱镜的另一端出射时，它会被分离成两个偏振态的光束。这两个光束的偏振方向是正交的，即它们之间垂直。

4. 消光：在某些情况下，Nicol棱镜的设计可以使得两个偏振态的光束在出射时相互抵消，从而实现消光。这意味着其中一个偏振态的光束被另一个偏振态的光束完全吸收，从而产生一个非常暗的图像。

     Nicol棱镜通常用于光学仪器中，如偏振显微镜、偏振相机和其他需要精确控制偏振状态的应用中。通过调整Nicol棱镜的角度和形状，可以精确控制偏振光的分离和组合，从而实现对光线偏振状态的精确控制。

     NICOL棱镜（Nicol prism）是一种光学仪器，用于产生和检验偏振光。它是由威廉·尼克尔斯·尼科尔（William Nicol）于1828年发明的。NICOL棱镜的原理基于双折射现象，即某些晶体（如方解石）对入射光的不同方向表现出不同的折射率。下面是NICOL棱镜产生偏振光的基本原理：

1. 双折射晶体：NICOL棱镜由一个特殊切割的双折射晶体（通常是方解石或石英）构成。这些晶体具有两个不同的折射率，分别对应于不同的晶体轴（称为寻常光轴和非常光轴）。

2. 切割角度：为了制备NICOL棱镜，晶体被沿着特定的角度切割，使得两个主面的交线与晶体的非常光轴重合。这种切割使得晶体在两个主方向上的折射率不同。

3. 入射光分解：当自然光（非偏振光）垂直入射到NICOL棱镜的一个主面时，光被分解为两束偏振光，分别对应于晶体的寻常光（o光）和非常光（e光）。这两束光以不同的速度通过晶体，因此产生不同的折射角。

4. 相位延迟：在通过晶体时，o光和e光经历不同的相位延迟。在特定条件下，可以通过调整入射角度，使得两束光之间的相位差为半个波长。这样，当两束光离开晶体并再次合并时，它们会发生干涉，导致其中一束光被完全消光。

5. 偏振光输出：只有一束偏振光（通常是o光或e光）会从NICOL棱镜的另一个主面输出，因为另一束光在干涉中被消光。这样，NICOL棱镜就能够输出单方向的偏振光。

     通过这种方式，NICOL棱镜可以有效地产生线偏振光，这在光学实验和许多科技应用中非常重要。

三、偏光棱镜

     又称尼科尔棱镜（Nicol prism）、尼科尔（Nicol）。由尼科尔（W.Nicol，1828）用冰洲石制成的偏光镜。自然光透过偏光棱镜后，会变成纯粹的直线偏振光。尼科尔设计的偏光棱镜因缺点很多早已淘汰。使用较普遍的是格兰—汤姆生棱镜及阿仑斯棱镜。冰洲石制偏光棱镜，由于原料少，制造困难，价格较昂贵，且孔径小，抗震性差，故在20世纪60年代以来已逐渐被偏光玻璃取代。

四、《Polarization Properties of Prisms and Reflectors》

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