Mündlichblatt 16

 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. 

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. 

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. 

 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. 

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. 

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. 

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. 

Trifft eine Lichtwelle auf ein kleines atmosphärisches Gasteilchen, so wird dieses Gasteilchen zum Ausgangspunkt einer neuen Welle. Dabei wird kurzwelliges, blaues Licht viel stärker gebeugt als langwelliges Licht. Eine vollkommene Polarisation wird in der Praxis durch Verunreinigungen in der Atmosphäre verhindert. Wegen der teilweisen Polarisation vom Streulicht können beim Fotografieren die Farben mithilfe eines Polarisationsfilters intensiver abgebildet werden.

Er wird auch Polarisationswinkel genannt. Der Winkel, bei dem von Licht, das auf die Grenzfläche zweier Medien einfällt, nur die senkrecht zur Einfallsebene polarisierten Anteile reflektiert werden. Das reflektierte Licht ist dann linear polarisiert. 

Doppelbrechende Materialien (z.B. Kalkspatkristall) sind anisotrop. Dh. die Brechzahl ist abhängig von der Schwingungsrichtung des Lichts. Sie zerlegen das einfallende Licht, das nicht bei der optischen Achse eintritt in zwei Teilstrahlen; in den ordentlichen und in den ausserordendlichen Strahl > Beide sind vollkommen linear polarisiert, senkrecht zueinander

Das reflektierte Licht wird parallel zur reflektierenden Oberfläche polarisiert.

Wasseroberfläche = horizontale Polarisation

Schaufenster =  vertikale Polarisation > die vertikalen Reflexe werden herausgefiltert

1) Mit einer Reflexion (nichtmetallische Fläche)

2) Mit Brechung

3) Mit Doppelbrechung

4) Mit Dichroismus

5) Mit Streuung

6) Polarisationsfilter (beruhen auf Doppelbrechung oder Dichroismus)

- Hauptursache für den blauen Himmel ist die Lichtstreuung > blaues Licht wird stärker gestreut

- Trifft eine Lichtwelle auf ein kleines atmosphärisches Gasteilchen, so wird dieses zu Ausgangspunkt einer neuen Welle. Die elektromagnetische Welle (Licht) wird von diesem Gasteilchen in alle Richtungen "gestreut".

- Zerlegt man das Sonnenlicht in die Spektralfarben, so ergeben sich 8 dunkle Linien > die Frauenhoferschen Linien

- Die Chromosphäre (Atmosphäre der Sonne) besteht aus glühenden Gasen, welche durch Absorption die Linien erzeugen

Sonnenspektrum =  diskontinuierlich 

- Leuchtende Gase erzeugen Linien oder Bandenspektren

- Wird polychromatisches Licht durch ein Gas gesandt, so absorbiert das Gas genau die jenigen Frequenzen, welche es im glühenden Zustand selber aussendet. > Im Farbenspektrum werden dunkle Linien sichtbar

Um ein Beugungsspektrum zu erhalten wird polychromatisches Licht mittels Beugung in seine monochromatischen Bestandteile zerlegt. Es ergeben sich mehrere Spektren, die Spektralfarbverteilung ist gleichmässig. Es sind auch Farben erkennbar, welche im Spektrum nicht vorkommen. Langwelliges Licht wird stärker gebeugt.