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Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Welleneigenschaften des Lichtes Interferenz Polarisation Doppelbrechung Indikatrix.

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Präsentation zum Thema: "Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Welleneigenschaften des Lichtes Interferenz Polarisation Doppelbrechung Indikatrix."—  Präsentation transkript:

1 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Welleneigenschaften des Lichtes Interferenz Polarisation Doppelbrechung Indikatrix

2 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Elektromagnetisches Spektrum Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E 0 sin ( ·t)

3 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Elektromagnetisches Spektrum Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E 0 sin ( ·t)

4 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Polarisation und Interferenz E = E 0 sin ( ·t)

5 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Polarisiertes Licht linearzirkularelliptisch

6 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen 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

7 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Optisch isotrope Medien Optisch isotrop: Gläser, Flüssigkeiten, Schmelzen, Gas, kubische Kristalle

8 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Optisch isotrope Medien Unter gekreuzten Polarisatoren erscheinen optisch isotrope Medien (z.B. kubische Kristalle) schwarz (dunkel)

9 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Optisch isotrope Medien

10 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

11 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

12 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

13 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Die einachsige Indikatrix Spiegelebene 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 einachsig positiv, n e > n o einachsig negativ, n e < n o

14 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Die Indikatrix Spiegelebenen 2-zählige Achsen optische Achsen (Lote auf Kreisschnitte) Achsenwinkel 2V Dreiachsiges Ellipsoid mit drei senkrecht zueinander stehenden Hauptachsen. allgemeiner Schnitt Kreisschnitte 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.

15 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren

16 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren

17 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarben

18 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Konstruktive Interferenz Licht + Licht = mehr Licht Destruktive Interferenz Licht + Licht = Dunkelheit

19 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarben

20 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarben

21 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarben

22 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarben 1. Ordnung nm 2. Ordnung nm 3. Ordnung nm 4. Ordnung nm

23 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Interferenzfarbtafel nach Michel-Levy

24 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Polarisation durch Reflektion (Brewster-Winkel) 90° Intensität 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. Detektor Polarisator

25 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen n o >>n e n Kittschicht n e Polarisation durch Totalreflektion in Kristallen (Nicol, 1828): Nicol-Prisma

26 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (modifiziert von Ralf Dohmen Polarisation durch Pleochroismus (Seebeck, 1813): Turmalin-Zange Polarisationsfolie


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