F-Praktikum: Polarisation und Doppelbrechung

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Das neue Semester ist wieder in vollem Gange und außer Vorlesungen hören muss ich wieder verschiedene Versuche durchführen.
In dem letzten Versuch ging es um Polarisation des Lichtes und doppelbrechende Materialien.

Das menschliche Auge kann nur zwei Eigenschaften des Lichts erfassen: die Intensität und die Wellenlänge, also die Farbe, des Lichts. Es gibt aber noch eine weitere wichtige Eigenschaft – die Polarisation.

Das Licht kann man sich als ein Bündel von elektromagnetischen Wellen vorstellen. Der Vektor des elektrischen Feldes einer Welle steht senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung (transversale Welle), aber ansonsten ist seine Schwingungsrichtung beliebig. Wenn man also entgegen einer solchen Welle schaut, so kann der Vektor des elektrischen Feldes, wie ein Uhrzeiger, in jede beliebige Richtung zeigen. Dies ist der Zustand des unpolarisierten Lichts, das zum Beispiel von der Sonne oder einer Glühlampe ausgesandt wird.

Beim linear polarisierten Licht schwingt das elektrische Feld nur eine bestimmte Richtung. Linear polarisiertes Licht wird zum Beispiel von Lasern emittiert, kann aber auch durch viele andere Methoden erzeugt werden, die kurz in der unten angegeben Ausarbeitung angesprochen werden.

Viele Anwendungen nutzen den Effekt der Polarisation. So arbeiten auch einige neue 3D-Kinoverfahren mit der Polarisation des Lichts. Der Zuschauer bekommt zwei Bilder mit unterschiedlicher Polarisation, wobei jeweils eine Polarisationsrichtung durch die Polarisationsbrille rausgefiltert wird, so dass in jedem Auge nur ein Bild ankommt (das ist nur ein Beispielverfahren).

Ich habe oben geschrieben, dass der Mensch die Polarisation nicht erfassen kann. Nun, es stimmt nicht ganz. Auf jeden Fall nimmt der Mensch die Polarisation nicht so deutlich wahr, wie Insekten sie wahrnehmen, aber er kann mit etwas Übung trotzdem erkennen, ob das Licht polarisiert ist oder nicht.

In dem Praktikumsversuch haben wir Eigenschaften der Polarisation quantitativ untersucht. Das Ergebnis könnt ihr in dieser Ausarbeitung nachlesen: Polarisation und Doppelbrechung 18.04.2011 .

2 Gedanken zu „F-Praktikum: Polarisation und Doppelbrechung“

  1. Hallo Maxim,
    Kannst du mir vielleicht das mathematica file zu den Polar-Plots schicken?
    Ich bekomme die Plots leider bei weitem nicht so schön hin wie du. :(
    Grüße

  2. Hi.
    Hier ist der Code für die Polarplots:


    (* grad zu rad *)
    grtorad = 2 Pi / 360;

    (* messwerte {winkel, amplitude}. geht nur bis 180\[Degree] *)
    data35 = {{0*grtorad, 10.5}, {10*grtorad, 11}, {20*grtorad,
    11}, {30*grtorad, 12}, {40*grtorad, 13}, {50*grtorad,
    13.5}, {60*grtorad, 14.5}, {70*grtorad, 15}, {80*grtorad,
    15.5}, {90*grtorad, 16}, {100*grtorad, 16}, {110*grtorad,
    15.5}, {120*grtorad, 15}, {130*grtorad, 14}, {140*grtorad,
    13}, {150*grtorad, 12.5}, {160*grtorad, 11.5}, {170*grtorad,
    11}, {180*grtorad, 10.5}};

    (* spiegelt die oberen werte, damit 360\[Degree] abgedeckt werden*)
    data35sym =
    Table[{data35[[k]][[1]] - Pi, data35[[20 - k]][[2]]}, {k, 1, 19}];

    ListPolarPlot[ Join[data35, data35sym], PolarGridLines -> Automatic,
    PolarAxes -> True, GridLinesStyle -> Directive[Dotted, Orange],
    PolarTicks -> {"Degrees", Automatic}, Joined -> True, Mesh -> All]

    Viel Spaß damit.

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