425 - Polarisationszustand des Lichtes

Messungen mit dem Glasplattenpolarisator.

Versuchsanleitung als pdf ladenpdf, 195 kb

Licht ist eine elektromagnetische Welle, deren elektrischer Feldstärkevektor in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung oszilliert. Natürliches Licht besteht aus einer Vielzahl kurzer Wellenzüge, deren Schwingungsebenen statistisch verteilt sind.

  • Bei linear polarisiertem Licht schwingen alleWellenzüge in derselben Richtung. Linear polarisiertes Licht entsteht z.B. bei Reflexion (unter geeignetem Winkel) an einer Glasplatte, im Nicolschen Prisma, beim Durchstrahlen spezieller Kunststofffolien mit darin eingebetteten ausgerichteten Makromolekülen oder auch im Laser.
  • Beschreibt die Spitze des Feldstärkevektors eine Kreis- oder Ellipsenbahn in der Polarisationsebene, so liegt zirkular bzw. elliptisch polarisiertes Licht vor. Mit geeigneten Bauelementen aus doppelbrechenden Materialien (Lambda/4- Platte) lassen sich diese beiden Polarisationsarten erzeugen. Elliptisch polarisiertes Licht entsteht darüberhinaus bei Reflexion an Metallen.

In unserem Experiment wird linear polarisiertesLicht durch eine große Zahl von Glasplatten (angeordnet unter dem Brewsterwinkel) erzeugt. Als Analysator dient ein Folien-Polarisator. Die Aufgaben bestehen darin, den Polarisationsgrad des transmittierten Lichts in Abhängigkeit der Plattenanzahl sowie die Lichtintensität als Funktion der Analysatorstellung zu messen.

Weiterhin soll der Polarisationszustand von Licht, das durch einen unbekannten Polarisator (sogenannte black-box) hindurchgegangen ist, ermittelt werden.

Zusatzinformation zum Polarisationszustand von Lichtpdf, 298 kb

Versuchsaufbau:

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Links zu Animationen für ein Verständnis der Polarisation bei elektromagnetischen Wellen (z.B. Licht):

Lineare und zirulare Polarisation (rechts und links-drehend):

https://www.photophysics.com/circular-dichroism/chirascan-technology/understanding-polarization/Externer Link

Verschiedene Arten von polarisiertem Licht und ihre Entstehung:

https://cddemo.szialab.org/index_de.htmlExterner Link

Interaktives Überlagern von selbstgewählten Wellentypen:

https://emanim.szialab.org/index.htmlExterner Link

Arbeitsweise eines λ/2- und λ/4-Plättchens:

https://de.wikipedia.org/wiki/VerzögerungsplatteExterner Link