Welleneigenschaften des Lichtes Interferenz Polarisation Doppelbrechung Indikatrix

Elektromagnetisches Spektrum Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E0 sin (J·t)

Elektromagnetisches Spektrum Licht als Welle: elektr. Feldvektor E und magnetischer Feldvektor B schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung E = E0 sin (J·t)

Polarisation und Interferenz E = E0 sin (J·t)

Polarisiertes Licht linear zirkular elliptisch

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

Optisch isotrope Medien Gläser, Flüssigkeiten, Schmelzen, Gas, kubische Kristalle

Optisch isotrope Medien Unter gekreuzten Polarisatoren erscheinen optisch isotrope Medien (z.B. kubische Kristalle) schwarz (dunkel)

Optisch isotrope Medien

Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

Phänomen der Doppelbrechung in optisch anisotropen Medien

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

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

Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren

Beobachtung mit eingeschaltetem Analysator, gekreuzte Polarisatoren

Interferenzfarben

Konstruktive Interferenz Destruktive Interferenz „Licht + Licht = mehr Licht“ Destruktive Interferenz „Licht + Licht = Dunkelheit“

Interferenzfarben

Interferenzfarben

Interferenzfarben

Interferenzfarben 2. Ordnung 550-1100 nm 3. Ordnung 1100-1650 nm

Interferenzfarbtafel nach Michel-Levy

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.

Polarisation durch Totalreflektion in Kristallen (Nicol, 1828): Nicol-Prisma no>>ne nKittschicht ≈ ne

Polarisation durch Pleochroismus (Seebeck, 1813): Turmalin-Zange Polarisationsfolie