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Crée / Actualisé 07.09.2020 / 07.09.2020
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Definition von Beugung.

Bedeutet so viel wie die Ablenkung des Lichtes in den geometrischen Schattenraum. Treffen elektromagnetische Wellen auf ein Hindernis so laufen sie nicht mehr ganz geradlinig. Ist die Blendöffnung gross, so ist der gebeugte Anteil klein und umgekehrt. Rot wird zudem stärker gebeugt als Blau. Beugung ist eine Folge des Huygensschen Prinzips, was zeigt, dass jeder Punkt einer Welle der Ausgangspunkt einer neuen Elementarwelle sein kann. Trifft monochromatisches Licht auf einen Spalt, so sieht man auf dem Schirm ein Streifenmuster bei dem die hellsten Stellen immer die Beugungsmaximas sind und die dunkelsten Stellen immer die Beugungsminimas.Ein Beugungsmaxima entsteht durch die Interferenz der Verstärkung wenn maximal viel Licht auf den Schirm trifft und ein Beugungsminima entsteht wenn eine Interferenz der Auslöschung stattfindet und minimal viel Licht auf den Schirm trifft.

Der hellste Streifen liegt dabei direkt vor dem Spalt und wird Beugungsmaximum 0. Ordnung genannt. 

 

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Wie entsteht Polarisation?

 Licht breitet sich als Transversalwelle aus, dabei schwingt die elektrische Teilwelle senkrecht zur magnetischen Teilwelle. Bei polarisiertem Licht wird die Schwingungsebene der elektrischen Teilwelle beurteilt und da unterscheidet man zwischen drei Arten von polarisiertem Licht. 

  1. Linear polarisiertes Licht: Hier schwingt die elektrische Teilwelle in einer Ebene 
  2. Zirkular polarisiertes Licht: Da rotiert die elektrische Teilwelle kreisförmig
  3. Elliptisch polarisiertes Licht: Hier läuft die elektrische Teilwelle ellipsenförmig. 

Lineare Polarisation wird oder kann sich durch Reflexion, Brechung, Doppelbrechung, Streuung, Dichroismus und einem Polarisationsfilter erzeugen lassen. 

 

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Wie ist unpolarisiertes Licht?

Es wird durch viele unabhängige Lichtquellen erzeugt, welche nicht synchron verlaufen. Dabei schwingen die elektrischen Teilwellen des Lichtstroms in allen Richtungen. Beim linear polarisierten Licht hingegen schwingen alle elektrischen Teilwellen parallel zueinander, dass heisst in einer Ebene. 

 

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Wie funktioniert ein Spannungsprüfer?

Unpolarisiertes Licht wird durch einen Polarisator polarisiert. 

Ist der Analysator 90° zum Polarisator ausgerichtet, so tritt kein Licht aus dem Analysator aus. Das ist auch das Prinzip eines Spannungsprüfer.  Dort kommen die Strahlen zuerst durch einen Polarisationsfilter welcher, 90 ° zum Analysator steht. Dann gehen die Strahlen weiter zum Analysator welcher die Strahlen analysiert und verwertet. Anschliessend sieht man ob das Glas Spannung hat oder nicht. 

Wenn der Analysator jedoch parallel oder weder parallel noch senkrecht zum Polarisation ausgerichtet ist, so kann Licht aus dem Analysator austreten. 

 

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Polarisation durch Reflexion?

 Wenn unpolarisiertes Licht an einer nichtmetallischen Oberfläche reflektiert wird, so kommt es zumindest teilweise zu einer linearen Polarisation. 

Das reflektierte Licht wird vollständig polarisiert, wenn das Licht unter dem Polarisationswinkel beziehungsweise dem Brewsterwinkel auf die reflektierende Oberfläche trifft. 

 

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Polarisation durch Brechung?

Auch hier wird das gebrochene Licht zum Teil linear polarisiert. Dabei ist das gebrochene, polarisierte Licht senkrecht zum reflektierten Licht polarisiert. Der gebrochene Anteil ist jedoch nach einer Brechung niemals vollständig polarisiert. Polarisation durch Doppelbrechung

Doppelbrechende Medien sind anisotrop, was so viel bedeutet wie, dass sie abhängig von der Schwingungsrichtung des Lichtes sind. Sie zerlegen das einfallende Licht sofern dieses nicht auf der optischen Achse in das doppelbrechende Medium eintrifft. Dabei entstehen zwei Strahlen welche als ordentlich und ausserordentlich bezeichnet werden und beide senkrecht zueinander polarisiert sind. Dadurch wird ein Objekt, welches durch ein doppelbrechendes Material betrachtet wird, doppelt gesehen. 

 

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Was ist ein Dichroismus?

Darunter versteht man die Eigenschaft, dass die Durchlässigkeit mancher doppelbrechender Medien für die beiden polarisierten Teilstrahlen in Abhängigkeit von der Wellenlänge extrem unterschiedlich ist. Dabei geht der eine Teilstrahl annähernd ungeschwächt durch das doppelbrechende Material hindurch, während der andere Teilstrahl bei geringsten Schichtdicken vollständig absorbiert wird. Ein Beispiel dafür ist der Turmalin. 

 

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Wie funktioniert ein Polarisationsfilter?

Die Polarisationsfilter beruhen auf der Doppelbrechung und dem Dichroismus. Dabei wird eine Polyvinylalkoholfolie erwärmt und gestreckt, sodass sich die länglichen Kohlenwasserstoffmoleküle in der Zugrichtung ausrichten.