PRISMA DE NICOL La luz ordinaria exhibe un movimiento de ondas electromagnéticas en el que las ondas de diferente longitud vibran en todos los planos posibles, que son perpendiculares a la trayectoria del rayo. La luz monocromática se emplea para medir la actividad óptica de la luz de una única longitud de onda. Se suele obtener por uno de estos dos procedimientos: (1) eliminando todas las longitudes de onda indeseadas mediante un filtro coloreado o (2) produciendo luz de una única longitud de onda mediante una fuente especial, generalmente una lámpara de sodio o de mercurio. La luz monocromática, como la luz ordinaria, también consiste en ondas que vibran en todos los planos perpendiculares a la trayectoria de propagación. 1
Ciertas sustancias como los cristales de turmalina, los polaroides, o unos primas preparados de una manera especial (que se conocen como prismas de Nicol) actúan como pantallas cuando la luz los atraviesa. Las ondas que vibran en un plano pasan a través de estas pantallas especiales mientras que las que vibran en otros planos son absorbidas o expulsadas. Esta luz que ha experimentado este filtrado especial se llama luz polarizada en un plano.
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Existen varias formas de polarizar un rayo de luz en un plano, una de ellas consiste en el empleo de un prisma de Nicol. Este tipo de prisma divide la luz ordinaria incidente en dos rayos polarizados en planos perpendiculares. Uno de los rayos se desvía fuera del prisma, de este modo la luz que emerge del mismo esta polarizada en el plano2. Prisma de Nicol, ingenioso diseño construido con calcita (CaCO3). La calcita es un cristal transparente en forma de romboedro rectangular y que posee la poco frecuente propiedad óptica de ser birrefringente, es decir, presenta doble refracción. Un rayo de luz que penetra en el cristal se refracta, o dobla, en dos direcciones distintas originando dos rayos. Para construir un prisma de Nicol se corta un cristal de calcita mediante un plano que coincide con las diagonales de los ángulos obtusos y que es perpendicular a las caras frontal y posterior del
prisma. Las superficies de corte se pulimentan y se pegan con bálsamo de Canadá, cuyo índice de refracción posee un valor intermedio entre los índices de refracción ordinario y extraordinario del espato. Los dos rayos interiores resultantes de un mismo rayo luminoso incidente sufren entonces una suerte diferente al llegar a la interfase, el dióptrico plano espato-líquido. El rayo ordinario sufre una reflexión total y luego es absorbido por la cara lateral ennegrecida con ese objeto. Sólo el rayo extraordinario atraviesa la segunda mitad del prisma.
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El prisma de nicol es un dispositivo formado por dos prismas de cristal de espato de Islandia pegados con cemento transparente. EL primer cristal separa los dos rayos producidos, cada uno con diferente polarización. Uno de los rayos pasa al segundo cristal. Si este está colocado con su eje óptico paralelo al primero, permite el paso de la luz polarizada que le llega. Pero si al girar el segundo plano del prisma, cada vez menos luz saldrá de él; al alcanzarse una orientación mutuamente perpendicular, no pasa la luz. Si se coloca entre ambos prismas una solución orgánica activa, es decir, que cambia la polarización de la luz, el ángulo que tenga que girarse el segundo prisma para alcanzar de nuevo la posición en que toda la luz pasa, corresponde al ángulo que la solución roto la polarización3. La travesía de un prisma de nicol transforma, por tanto, un rayo de luz incidente en un rayo emergente polarizado rectilíneamente, cuya vibración se encuentra contenida en el plano de sección del prisma. Este se comporta entonces como un órgano polarizador. Si recibe un haz ya polarizado, solo transmite la componente de la vibración situada en el plano de la sección principal. El prisma juega en ese caso el papel de analizador. 4
Referencias 1. Linstromberg W. W. Curso breve de Química Orgánica. Editorial Reverté; España, 1979; pp 140 2. Alliger N.L. Química orgánica. Editorial Reverté; Segunda edición; España, 1988; pp 142-144. 3. Connors K.A. Curso de análisis farmacéutico. Editorial Reverté; Segunda edición, España, 1981;pp 288-289. 4. Levy E. Diccionario Akal de Física. Ediciones Akal; España, 2008; pp 553