નિકોલ પ્રિઝમ : કૅલ્શાઈટ(CaCo3)ના દ્વિવક્રીકારક સ્ફટિકમાં ઉદ્ભવતાં બે વક્રીભૂત તથા ધ્રુવીભૂત કિરણોમાંથી 1 સામાન્ય અને 2 અસામાન્ય કિરણમાંથી, સામાન્ય કિરણનો લોપ કરીને તૈયાર કરવામાં આવતો એક વિશિષ્ટ પ્રકારનો સ્ફટિક. આને માટેની રીતનું સૂચન વિલિયમ નિકોલ નામના વૈજ્ઞાનિકે 1828માં કર્યું હતું; તેથી સુધારા-વધારા સાથેના આવા વિશિષ્ટ સ્ફટિકને, તેના નામ ઉપરથી, નિકોલ પ્રિઝમ કહે છે. નિકોલ પ્રિઝમમાંથી ફક્ત એક જ ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ મળતો હોવાથી તેનો ઉપયોગ ખૂબ સાનુકૂળ રીતે 1. ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરનાર ધ્રુવક (polarised) તરીકે ઓળખાય છે, વળી 2. કોઈ પ્રકાશ અધ્રુવીભૂત કે પૂર્ણ ધ્રુવીભૂત કે અંશત: ધ્રુવીભૂત (બન્ને અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ અને ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું મિશ્રણ) પ્રકારનો છે તે નક્કી કરવા માટેના વિશ્લેષક (analyser) તરીકે પણ તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
નિકોલ પ્રિઝમની રચના : કૅલ્શાઈટના મૂળ સ્ફટિકમાંથી, છેડેનાં પાસાં(faces)ની બધી ધાર એકસરખી લંબાઈની હોય એટલે કે છેડેનાં પાસાં ‘રૉમ્બસ’ હોય અને સ્ફટિકની લંબાઈ, છેડેનાં પાસાંઓની ધાર કરતાં ત્રણગણી હોય તેવો રોમ્બોહેડ્રલ આકારનો સ્ફટિક સંભેદ (cleavage) દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. આવા સ્ફટિકનાં બધાં જ છ પાસાં 71° લઘુકોણ અને 109° ગુરુકોણના બનેલા સમાંતરબાજુ ચતુષ્કોણ હોય છે. ત્યારબાદ સ્ફટિકનાં છેડેનાં પાસાંઓને ફાઈલ વડે ઘસીને તેમનાં 71°ના લઘુકોણને 68°ના બનાવવામાં આવે છે, જેથી સ્ફટિકમાં અસામાન્ય કિરણની દિશા એ પ્રમાણેની હોય છે કે તેના વક્રીભવનાંક(me)નું મૂલ્ય લઘુતમ અને 1.486 જેટલું હોય. આ સ્ફટિકમાં કોઈ એક વિકર્ણને સામસામે છેડે આવેલા (diagonally opposite) ખૂણાઓ એવા છે જ્યાં ત્રણેય પાસાંના 109°ના ગુરુકોણ મળતા હોય. આવા ખૂણાને બુઠ્ઠા ખૂણા (blunt corners) કહે છે. બુઠ્ઠા ખૂણામાંથી પસાર થતી ત્યાં આગળની સ્ફટિકની ત્રણે ધાર સાથે સરખે ખૂણે બનતી રેખાને દૃગ-અક્ષ(optic axis) કહે છે. આ અક્ષ કોઈ નિયત દિશા નથી પરંતુ માત્ર એક રેખા જ છે. તેથી તેને સમાંતર કોઈ પણ રેખાને દૃગ- અક્ષ તરીકે લઈ શકાય. દૃગ-અક્ષ આવેલો હોય અને પાસાને લંબ હોય તેવા તલને તે પાસાનું મુખ્ય તલ (principal plane) કહે છે.
પછી છેડેનાં નવાં પાસાંઓને લંબ તેમજ મુખ્ય તલને લંબ હોય તેવા સમતલમાં, એક બુઠ્ઠા ખૂણાથી બીજા ખૂણા સુધી સ્ફટિકને સળંગ વહેરી નાખવામાં આવે છે. આવો કાપ, એક બુઠ્ઠા ખૂણાથી બીજા બુઠ્ઠા ખૂણા સુધીનો સળંગ મળે તે માટે ગણતરીની મદદથી સ્ફટિકની લંબાઈ, તેની જાડાઈ કરતાં ત્રણગણી લેવામાં આવે છે. આવો કાપ છેડેના પાસાના નાના વિકર્ણને સમાંતરે હોય છે. ત્યારબાદ સ્ફટિકના આ બન્ને ટુકડાઓને પારદર્શક કૅનેડા બૉલસમ વડે ચોંટાડી દેવામાં આવે છે. કૅનેડા બૉલસમનો વક્રીભવનાંક (μB) = 1.55; સ્ફટિકમાં સામાન્ય કિરણના વક્રીભવનાંક (μo) = 1.658 અને અસામાન્ય કિરણ માટેના વક્રીભવનાંક (μe) = 1.486 ની વચ્ચે હોવાથી, કૅનેડા બૉલસમનું માધ્યમ (કે સપાટી), કૅલ્શાઈટમાંથી જઈ રહેલા અસામાન્ય કિરણ માટે ઘટ્ટ અને સામાન્ય કિરણ માટે પાતળું માધ્યમ બને છે. તેથી કૅલ્શાઈટની સપાટી ઉપર 59° કોણે (બૉલસમ માટેના ક્રાંતિકોણ C કરતાં વધુ કોણે) આપાત થાય તો તે, કૅલ્શાઈટના ઘટ્ટ માધ્યમમાંથી બૉલસમના પાતળા માધ્યમ પર આપાત થતું હોવાથી, તેનું પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન (total internal reflection) થાય છે. સ્ફટિકની આડી બાજુઓને કાળી રંગેલી હોવાથી અથવા સ્ફટિકને કાળા રંગની ડબ્બીમાં રાખવાથી, પરાવર્તિત સામાન્ય કિરણનું કાળા રંગ દ્વારા શોષણ થાય છે, અને તેનું વિલોપન થાય છે. પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન મેળવવા માટે આપાત કિરણ સ્ફટિકની સપાટી ઉપર 15°ના ખૂણે આપાત થવું જોઈએ. તેથી છેડેના પાસાના 71° લઘુકોણને ઘસીને 68°ના બનાવવામાં આવે છે. અસામાન્ય કિરણનો કૅલ્શાઈટ સ્ફટિકમાં વક્રીભવનાંક (μe) = 1.486 અને લઘુતમ રાખેલો હોવાથી, કૅનેડા બૉલસમ તેને માટે ઘટ્ટ માધ્યમ હોવાથી, તે કિરણ વક્રીભવન પામીને સ્ફટિકના બીજા છેડેથી બહાર આવે છે. નિકોલમાંથી બહાર આવી રહેલા અસામાન્ય ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનાં કંપન કે દોલન મુખ્યતલને લંબ-સમતલમાં થતાં હોવાથી અને ઉપર રચનામાં જોયું તે પ્રમાણે આવું તલ, છેડેના પાસાના નાના વિકર્ણને સમાંતરે છે તેથી, નિકોલમાંથી બહાર આવતો પ્રકાશ ધ્રુવીભૂત હોય છે, જેનું કંપન તલ, છેડેના પાસાના નાના વિકર્ણમાંથી પસાર થતું તલ અને તેનું ધ્રુવીભવન તલ મોટા વિકર્ણમાંથી પસાર થતું તલ હોય છે. નિકોલના આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને નિકોલ પ્રિઝમને ધ્રુવીભૂત પ્રકાશના માર્ગમાં ઊર્ધ્વ તલમાં ફેરવતાં નિકોલની કોઈ એક સ્થિતિમાં, જ્યારે નાનો વિકર્ણ, કંપનો કે કંપન તલને સમાંતર હોય ત્યારે ધ્રુવીભૂત થયેલો તે પ્રકાશ તેમાંથી સંપૂર્ણ પસાર થાય છે. આ સ્થાનમાંથી 90° જેટલું પરિભ્રમણ કરતાં, હવે કંપન કે કંપનતલ નાના વિકર્ણને કાટખૂણે આવતાં હોવાથી, કંપનો કપાઈ જાય છે અને બહાર આવી શકતાં નથી. તેથી તે સ્થિતિમાં બહાર આવતા પ્રકાશની તીવ્રતા શૂન્ય બને છે. તે વખતે ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું ધ્રુવીભવન-તલ, તે સ્થાન માટે, નાના વિકર્ણને સમાંતર હોય છે. ધ્રુવીભૂત પ્રકાશને બદલે અધ્રુવીભૂત પ્રકાશના માર્ગમાં નિકોલનું ભ્રમણ કરવામાં આવે તો તેમાંથી બહાર આવી રહેલો પ્રકાશ ધ્રુવીભૂત બને છે. નિશ્ચિત દિશાનાં જ કંપનો બહાર આવે છે અને બીજાં બધાં કપાઈ જતાં હોવાથી, બહાર આવતા પ્રકાશની તીવ્રતા, આપાત પ્રકાશની તીવ્રતા કરતાં ઓછી હોય છે, પરંતુ પરિભ્રમણ દરમિયાન તે એકમૂલ્ય રહે છે. આ પ્રક્રિયામાં, બહાર આવી રહેલા પ્રકાશનું કંપન-તલ નાના વિકર્ણ સાથે અને તેનું ધ્રુવીભવન-તલ મોટા વિકર્ણની દિશામાં પરિભ્રમણ કરતું રહે છે.
જો નિકોલનું પરિભ્રમણ અંશત: ધ્રુવીભૂત (અધ્રુવીભૂત + ધ્રુવીભૂત) પ્રકાશના માર્ગમાં કરવામાં આવે તો અધ્રુવીભૂત ઘટક ધ્રુવીભૂત થઈને બહાર આવે છે અને ભ્રમણ દરમિયાન તેની તીવ્રતામાં કોઈ ફેર પડતો નથી. જ્યારે અધ્રુવીભૂત ઘટક અમુક સ્થાનમાં બહાર આવે છે અને તેને કાટખૂણીય સ્થિતિમાં સંપૂર્ણ કપાઈ જતો હોવાથી, નિકોલના પરિભ્રમણ દરમિયાન અમુક સ્થિતિ માટે નિર્ગમ પ્રકાશની તીવ્રતા મહત્તમ અને કાટખૂણા-સ્થિતિમાં લઘુતમ (≠0) હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને આપેલો પ્રકાશ અધ્રુવીભૂત, ધ્રુવીભૂત કે અંશત: ધ્રુવીભૂત છે તે નક્કી કરી શકાય છે. નિકોલના આ ઉપયોગને વિશ્લેષક કહે છે. જ્યારે ધ્રુવક તરીકેના ઉપયોગમાં અધ્રુવીભૂત પ્રકાશમાંથી ધ્રુવીભૂત પ્રકાશ મેળવી શકાય છે. આમ, નિકોલને (1) ધ્રુવક તેમ જ (2) વિશ્લેષક તરીકે વાપરી શકાય છે.
નિકોલ પ્રિઝમની રચના આકૃતિઓ (અ), (બ) અને (ક) દ્વારા સમજી શકાય.
આકૃતિ અ : APBCFDA = કૅલ્શાઈટ કે આઇસલૅન્ડ સ્પારનો રોમ્બોહેડ્રલ આકારનો સ્ફટિક; B તથા D = સ્ફટિકના બુઠ્ઠા ખૂણા; XY = બુઠ્ઠા ખૂણા Bમાંથી પસાર થતો ગ- અક્ષ (બીજા બુઠ્ઠા ખૂણા Dમાંથી પસાર થતો ગ-અક્ષ આકૃતિમાં દર્શાવેલો નથી); ABCD = આઇસલૅન્ડ સ્પારના સ્ફટિકનું મુખ્ય તલ.
આકૃતિ બ : નિકોલ પ્રિઝમ તૈયાર કરવા માટે કૅલ્શાઈટને એક બુઠ્ઠા ખૂણા Bથી બીજા બુઠ્ઠા ખૂણા C સુધીનો કાપ દર્શાવતું સમતલ BGDH જે નાના વિકર્ણને સમાંતર છે, તથા તલ ABCDને લંબ છે.
આકૃતિ ક : બાજુમાંથી દેખાતું શ્ય. ABCD = સ્ફટિકનું મુખ્ય તલ. B અને D= બુઠ્ઠા ખૂણાઓ, X, Y = B માંથી પસાર થતો ગ અક્ષ. BD = મુખ્ય તલમાં કૅનેડા બૉલસમનો ભાગ, જે નવા નાના વિકર્ણ AB તેમજ CDને કાટખૂણે છે, તેથી ABD = ADC = 90° દર્શાવેલા છે. 
= સ્ફટિકના મુખ્યતલમાં થતાં, બહાર આવી રહેલા અસામાન્ય કિરણનાં કંપનો…… = મુખ્ય તલને લંબ દિશાનો થતાં, સામાન્ય પ્રકાશનાં કંપનો જે BD ઉપર ક્રાંતિકોણ કરતાં વધારે ખૂણે, આપાત થતાં હોવાથી તેનું પૂર્ણ આંતિરક પરાવર્તન થાય છે.
ચંદ્રકાન્ત કેશવલાલ ત્રિવેદી
એરચ મા. બલસારા