Beobachtungen:
Polarisation, Doppelbrechung:
Wellen, deren Schwingungsrichtung quer zur Ausbreitungsrichtung
orientiert ist, können polarisiert sein.
Die einfachste Form ist die lineare Polarisierung, dann erfolgt die
Schwingung in einer Ebene.
Licht ist in der Regel nicht polarisiert. Spezielle Folien, so genannte
Polarisationsfilter, lassen sich so
präparieren, daß sie polarisiertes Licht hindurchlassen.
Schaltet man nun zwei dieser Polarisationsfilter hintereinander, dann
wirkt für unpolarisiertes Licht das erste als Polarisator und das
zweite als Analysator mit dem Effekt, daß sie bei Verdrehung der
Achsen beider Filter um exakt 90 Grad das Licht
komplett sperren.
Hat man schon polarisiertes Licht, beispielsweise Licht von spiegelnden
Oberfläche, dann lassen sich mit einem Polarisationsfilter diese
Spiegelungen unterdrücken. Polarisationsbrillen für den
Autofahrer unterdrücken spiegelnde Reflexionen der
Straße. Pol-Filter für die Fotografie zur
Unterdrückung von Spiegelungen bei Gebäudefassaden.
Es gibt auch Materialien, die die Richtung der Polarisation drehen
können. Im folgenden Beispiel hat die Kunststoffhülle einer
CD diese Eigenschaft. Je nach mechanischer Spannung im Kunststoff dreht
sie die Polarisationsrichtung mehr oder weniger.
Auch kann ein Magnetfeld die Richtung der Polarisationsachse drehen,
Faraday-Effekt.
Ebenso kann ein elektrisches Feld die Polaristationsachse drehen,
Kerr Effekt
"Mit einer Kerr-Zelle lassen sich z. B. elektrische in
optische Signale umwandeln. Wenn man mit der Kerr-Zelle ein analoges
(Audio-)Signal auf einen Lichtstrahl aufmodulieren will, muss man zu
diesem elektrischen Gleichfeld das Wechselstromsignal addieren, so dass
das Gleichfeld wie eine Vorspannung wirkt. Als eingehendes Licht
verwendet man dann linear polarisiertes Licht, entweder einen
Laserstrahl oder eine herkömmliche Lichtquelle mit nachfolgendem
Linearpolarisator. Durch die Kerr-Zelle wird die Polarisationsebene dann
mehr oder weniger gedreht." http://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-Zelle
Bei vielen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes
in allen Raumrichtungen gleich.
Es gibt aber auch Kristalle, bei denen man Doppelbrechung beobachten
kann: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes ist
richtungsabhängig.
Schaut man schräg auf die Oberfläche des durchsichtigen
Kristalls, dann kann man von einem Objekt unter dem Kristall zwei
Bilder sehen, deren Orientierung zueinander von der Ausrichtung
des Kristalls abhängt.
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Abb. 01: Polarisation an einer
CD-Hülle. Da das Kunststoffmaterial nicht spannungsfrei
hergestellt wurde, ändert es die Schwingungsrichtung des Lichtes
an verschiedenen Stellen ungleich. Beobachtet zwischen zwei zueinander
gekreuzten Polarisationsfiltern. (FB)
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Abb. 02: Einwegleitung für
Mikrowellen, nutzt den Faraday-Effekt aus: Ein Magnetfeld dreht die
Polarisationsachse der Mikrowellen. Der Isolatorstreifen im Hohlleiter
wirkt als Polarisator und sorgt dafür, daß nur noch
eine Orientierung des elektrischen Feldes durchgelassen wird.
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Abb. 03: Licht gelangt über
ein Polarisationsfilter in eine leicht eingetrübte
Flüssigkeit. Der Lichtstrahl ist sichtbar, weil Streulicht zur
Seite austritt. (FB)
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Abb. 04: Hält man ein
zweites Polarisationsfilter (Analysator) vor dieses Streulicht, dann
läßt sich das (polarisierte) Streulicht sperren oder
durchlassen, je nach Winkelstellung des Analysators. (FB)
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Abb. 05: Doppelbrechung an einem
Kalkspatkristall, man sieht zwei Bilder (FB)
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Abb. 06: Doppelbrechung an einem
Kalkspatkristall. Mit der Ausrichtung des Kristalls läßt
sich auch die Orientierung des Doppelbildes verändern. (FB)
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