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d_optikundatomphysik:polarisation [22 December 2016 10:57] – lambdaplatten fabiand_optikundatomphysik:polarisation [21 October 2020 20:39] (current) – [Wellenverzögerer- $\lambda$-Plättchen] Link nach elearing der Uni-Frankfurt funktioniert nicht mehr knaak@iqo.uni-hannover.de
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 {{:d_optikundatomphysik:brille.png?300|}} Polaroidbrillen filtern störende Reflexe heraus. {{:d_optikundatomphysik:brille.png?300|}} Polaroidbrillen filtern störende Reflexe heraus.
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 +{{:d_optikundatomphysik:rising_circular.gif|}}
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 +Zirkulare Polarisation. Von Averse - CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4849061
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 Das Seil ist nun senkrecht (zum Boden) polarisiert. Das Seil ist nun senkrecht (zum Boden) polarisiert.
  
-Im Praktikum wollen wir uns hauptsächlich mit der Polarisation von Licht beschäftigen. Das menschliche Auge kann zwar die Farbe (Wellenlänge bzw. Frequenz) und Intensität (Amplitude) des Lichts sehen, die Polarisation jedoch nicht. Um die Polarisation wahrzunehmen bedarf es an unterschiedlichen Hilfsmitteln (3D-Brille, Filter...). In der Natur kommt meistens unpolarisiertes Licht vor. Unpolarisiert nennt man eine elektromagnetische Welle, wenn das elektrische Feld Anteile in allen Schwingungsrichtungen hat, sprich eine Überlagerung aus allen Schwingungsrichtungen. Je weniger Schwingungsrichtungen vorhanden sind, umso stärker polarisiert ist die Welle - man spricht vom Polarisastionsgrad. Reflexionen an Oberflächen sind teilweise polarisiert oder im [[d_optikundatomphysik:lexikon|Brewsterwinkel]] sogar vollständig linear polarisiert. +Im Praktikum wollen wir uns hauptsächlich mit der Polarisation von Licht beschäftigen. Das menschliche Auge kann zwar die Farbe (Wellenlänge bzw. Frequenz) und Intensität (Amplitude) des Lichts sehen, die Polarisation jedoch nicht. Um die Polarisation wahrzunehmen bedarf es an unterschiedlichen Hilfsmitteln (3D-Brille, Filter...). In der Natur kommt meistens unpolarisiertes Licht vor. Unpolarisiert nennt man eine elektromagnetische Welle, wenn das elektrische Feld Anteile in allen Schwingungsrichtungen hat, sprich eine Überlagerung aus allen Schwingungsrichtungen. Je weniger Schwingungsrichtungen vorhanden sind, umso stärker polarisiert ist die Welle - man spricht vom Polarisastionsgrad. Reflexionen an Oberflächen sind teilweise polarisiert oder im [[wpde>Brewsterwinkel]] sogar vollständig linear polarisiert. 
  
 Bei der Polarisation unterscheidet man zwischen linearer, elliptischer und zirkularer Polarisation (siehe unten).  Bei der Polarisation unterscheidet man zwischen linearer, elliptischer und zirkularer Polarisation (siehe unten). 
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 Falls die Schwingungen unterschiedlich starke Feldstärken (Amplituden) haben oder sie nicht exakt $90^{\circ}$ phasenverschoben sind, entsteht aus der Summe nicht mehr ein Kreis, sondern eine Ellipse - man spricht von **elliptischer Polarisation**. Falls die Schwingungen unterschiedlich starke Feldstärken (Amplituden) haben oder sie nicht exakt $90^{\circ}$ phasenverschoben sind, entsteht aus der Summe nicht mehr ein Kreis, sondern eine Ellipse - man spricht von **elliptischer Polarisation**.
  
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-{{:d_optikundatomphysik:rising_circular.gif|}} 
  
-Zirkulare Polarisation. Von Averse - CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4849061+====Polarisation erzeugen==== 
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 +Die meisten Lichtquellen, wie Glühlampen und die Sonne strahlen unpolarisiertes Licht ab, haben also keine gerichtete Beziehung ihrer E-Feld  Vektoren. Mit Hilfe eines Polarisators oder Brewsterfenstern lässt sich dann eine Polarisation erzeugen. Trifft Licht unter dem [[wp>de:Brewsterwinkel]] auf eine Oberfläche, so wird nur ein senkrecht polarisierter Teil reflektiert, der Rest des Lichtes wird transmittiert. Andere Polarisatoren lassen aufgrund ihrer mikroskopischen Struktur nur eine bestimmte Schwingungsrichtung passieren. 
  
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-=====Polarisation erzeugen===== 
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-Die meisten Lichtquellen, wie Glühlampen und die Sonne strahlen unpolarisiertes Licht ab, haben also keine gerichtete Beziehung ihrer E-Feld  Vektoren. Mit Hilfe eines Polarisators oder Brewsterfenstern lässt sich dann eine Polarisation erzeugen. Trifft Licht unter dem [[d_optikundatomphysik:lexikon|Brewsterwinkel]] auf eine Oberfläche, so wird nur ein senkrecht polarisierter Teil reflektiert, der Rest des Lichtes wird transmittiert. Andere Polarisatoren lassen aufgrund ihrer mikroskopischen Struktur nur eine bestimmte Schwingungsrichtung passieren.  
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 ====Wellenverzögerer- $\lambda$-Plättchen==== ====Wellenverzögerer- $\lambda$-Plättchen====
  
 Wichtige optische Bauteile sind die sogenannten Wellenverzögerer oder auch $\frac{\lambda}{n}$-Plättchen genannt.  Wichtige optische Bauteile sind die sogenannten Wellenverzögerer oder auch $\frac{\lambda}{n}$-Plättchen genannt. 
-Dies sind meist doppelbrechende Kristalle, die dementsprechend für s-pol und p-pol Licht unterschiedliche Brechungsindizes haben und so abhängig von der Polarisation die unterschiedlichen "Anteile" einer elektromagnetischen Welle verzögern können (siehe [[d_optikundatomphysik:beugung|Brechung von Licht]] für die Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom Brechungsindex). +Dies sind meist doppelbrechende Kristalle, die dementsprechend für s-pol und p-pol Licht unterschiedliche Brechungsindizes haben und so abhängig von der Polarisation die unterschiedlichen "Anteile" einer elektromagnetischen Welle verzögern können. 
 Man benennt die Wellenverzögerer nach ihrer optischen Dicke (Brechungsindex $\cdot$ Länge). $frac{\lambda}{2}$-Platte verzögern einen Polarisation dementsprechend um die Hälfte der Wellenlänge des Lichts und $frac{\lambda}{4}$-Platten um ein Viertel. Schauen wir nocheinmal das GIF von oben an, so bemerken wir, dass die Phasenverschiebung von $\circ{90}$ einem Gangunterschied von einer viertel Wellenlänge zwischen den beiden Polarisationen entspricht.  Man benennt die Wellenverzögerer nach ihrer optischen Dicke (Brechungsindex $\cdot$ Länge). $frac{\lambda}{2}$-Platte verzögern einen Polarisation dementsprechend um die Hälfte der Wellenlänge des Lichts und $frac{\lambda}{4}$-Platten um ein Viertel. Schauen wir nocheinmal das GIF von oben an, so bemerken wir, dass die Phasenverschiebung von $\circ{90}$ einem Gangunterschied von einer viertel Wellenlänge zwischen den beiden Polarisationen entspricht. 
  
-$frac{\lambda}{4}$-Platten erzeugen also zirkulare Polarisation und $frac{\lambda}{2}$-Platten drehen die Polarisation. +$\frac{\lambda}{4}$-Platten erzeugen also zirkulare Polarisation und $\frac{\lambda}{2}$-Platten drehen die Polarisation.
  
-https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/data/FB13-PhysikOnline/lm_data/lm_282/auto/kap22/cd735a.htm