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Welleneigenschaften des Lichtes Interferenz Polarisation Doppelbrechung Indikatrix
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Elektromagnetisches Spektrum
Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E0 sin (J·t)
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Elektromagnetisches Spektrum
Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E0 sin (J·t)
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Polarisation und Interferenz
E = E0 sin (J·t)
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Polarisiertes Licht linear zirkular elliptisch
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Wechselwirkung von Licht mit Materie
Brechung -> Doppelbrechung Absorption -> Farberscheinung Polarisation Generell bei Kristallen mit nicht kubischer Symmetrie -> Optisch anisotrop -> Optische Eigenschaften abhängig von der Ausbreitungsrichtung des Lichtes im Kristall (kristallographische Orientierung) Pleochroismus
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Optisch isotrope Medien
Gläser, Flüssigkeiten, Schmelzen, Gas, kubische Kristalle
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Optisch isotrope Medien
Unter gekreuzten Polarisatoren erscheinen optisch isotrope Medien (z.B. kubische Kristalle) schwarz (dunkel)
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Optisch isotrope Medien
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Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien
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Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien
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Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien
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Die einachsige Indikatrix
Rotationsellipsoid Es gibt nur einen Kreisschnitt dessen Lot optische Achse heißt. Der allgemeine Schnitt ist eine Ellipse, die Halbachsen der Schnittellipsen entsprechen den wirksamen Brechungsindizes in dieser Schnittlage, ihre Richtung gibt die wirksamen Schwingungsrichtungen an. Rotationsachse Spiegelebene einachsig positiv, ne > no einachsig negativ, ne < no
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Die Indikatrix Dreiachsiges Ellipsoid mit drei senkrecht zueinander stehenden Hauptachsen. Die Symmetrie ist 2/m 2/m 2/m Es gibt zwei Kreisschnitte deren Lote optische Achsen heißen. Der allgemeine Schnitt ist eine Ellipse, die Halbachsen der Schnittellipsen entsprechen den wirksamen Brechungsindizes in dieser Schnittlage, ihre Richtung gibt die wirksamen Schwingungsrichtungen an. 2-zählige Achsen Spiegelebenen Kreisschnitte optische Achsen (Lote auf Kreisschnitte) Achsenwinkel 2V allgemeiner Schnitt
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Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren
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Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren
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Interferenzfarben
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Konstruktive Interferenz Destruktive Interferenz
„Licht + Licht = mehr Licht“ Destruktive Interferenz „Licht + Licht = Dunkelheit“
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Interferenzfarben
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Interferenzfarben
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Interferenzfarben
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Interferenzfarben 2. Ordnung 550-1100 nm 3. Ordnung 1100-1650 nm
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Interferenzfarbtafel nach Michel-Levy
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Polarisation durch Reflektion (Brewster-Winkel)
Detektor 90° a Polarisator Intensität a Brewster-Winkel (56,3° bei n = 1,5) Gebrochener und reflektierter Strahl sind linear polarisiert, der gebrochene mit seiner Schwingungsebene parallel zur Einfallsebene, der reflektierte senkrecht dazu.
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Polarisation durch Totalreflektion in Kristallen (Nicol, 1828):
Nicol-Prisma no>>ne nKittschicht ≈ ne
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Polarisation durch Pleochroismus (Seebeck, 1813):
Turmalin-Zange Polarisationsfolie
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