Polarisation und optische Aktivität

Die Polarisationsebene Dipol

Die Polarisationsebene Polarisationsebene des E-Feldes Dipol Polarisationsebene des B-Feldes

Unpolarisierte Strahlung

Polarisator

Polarisatoren Kristalle, „Nicolsches Prisma“ Folien mit Vorzugsorientierung

Linear polarisierte Strahlung

Zirkular polarisierte Strahlung

Elliptisch polarisierte Strahlung

Polarisation durch Streuung Das in Richtung abgestrahlte Licht schwingt nur in der Ebene Lichtquelle für natürliches Licht Die suspendierten Teilchen werden zu Schwingungen in der Ebene angeregt

Polarisation durch Reflexion am Dielektrikum Einfallender Strahl Reflektierter Strahl Ins Medium gebrochener Strahl

Polarisation durch Reflexion am Dielektrikum Einfallender Strahl Reflektierter Strahl Ins Medium gebrochener Strahl

Polarisation in dem von einem Dielektrikum reflektierten Licht: Der Brewster Winkel Das Brechungsgesetz Speziell: Winkel 90° zwischen reflektiertem und gebrochenen Strahl Bedingung für den Brewster Winkel

Brewster Winkel an Wasser Bedingung für den Brewster Winkel, im Wasser gilt n=1,33 Brewster Winkel im Wasser zwischen dem einfallenden Strahl und dem Einfallslot Winkel zwischen dem ins Wasser gebrochen Strahl und dem Einfallslot

Polarisation durch Reflexion am Wasser Einfallender Strahl Reflektierter Strahl Ins Medium gebrochener Strahl

Anisotrope Medien: Doppelbrechung im Kristall Kalkspatkristall mit rhomboedrischer Form: Optische Achse (3-zählige Symmetrie) drei senkrecht dazu liegende 2-zählige Achsen (eine ist als waagrechte Linie eingezeichnet)

Die optische Achse Achse höchster Symmetrie Strahlt Licht in dieser Richtung ein, dann ist die Lichtgeschwindigkeit für alle Polarisationsrichtungen konstant

Licht in Richtung der optischen Achse Jede Polarisationsrichtung ist ein ordentlicher Strahl

Licht nicht in Richtung der optischen Achse Strahlt Licht nicht in Richtung der optischen Achse ein, dann hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Polarisationsrichtung ab: „Ordentliches Licht“: Licht mit elektrischem Feldvektor senkrecht zur optischen Achse, Geschwindigkeit co „Außerordentliches Licht“: Licht mit elektrischem Feldvektor in Richtung der optischen Achse, Geschwindigkeit cao

Einfall außerhalb der optischen Achse: Doppelbrechung Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl Trotz Einfalls senkrecht zur Oberfläche, aber schräg zur optischen Achse, wird der a.o. Strahl gebrochen. Im Kalkspat gilt cao=1,116c0

Speziell: Einfall auf Fläche parallel zur optischen Achse Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl Einfall senkrecht zur Oberfläche, die parallel zur optischen Achse stehe

Spezielle Dicke: „Lambda-Viertel“ Plättchen Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl Einfall senkrecht zur Oberfläche, die parallel zur optischen Achse stehe Erzeugt zirkular polarisiertes Licht

Dichroismus Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl Einfall senkrecht zur Oberfläche, die parallel zur optischen Achse steht, Turmalin absorbiert den a.o.Strahl nach 1 mm

Optische Aktivität Voraussetzung: Chirale Baugruppen

Optische Aktivität: „Linksdrehende Lösung“ Drehwinkel Polarisator d Stellung des Analysators für maximale Intensität Lichtquelle für natürliches Licht

Drehwinkel der Polarisation 1 deg Drehwinkel der Polarisationsebene 1 g/cm3 Konzentration: Masse des gelösten Stoffs in g/ Volumen des Lösungsmittels in cm3 1 dm (!) Weg in der Küvette oder im Material, in Dezimetern (!) Spezifische Drehung

Beispiele zum Drehwinkel der Polarisation 120 C6H12O6 Lösung 18 Festkörper: Quarz, für Rotlicht deg d in mm Beachten Sie die in der Praxis eingeführten Einheiten

Zusammenfassung Polarisiertes Licht Linear Zirkular Elliptisch Optisch anisotrope Kristalle: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts ist abhängig von Polarisation Richtung des Lichtwegs Tritt polarisiertes Licht durch ein Medium mit chiralen Baugruppen, dann dreht sich die Polarisationebene in Richtung des Drehsinns der Baugruppe (optische Aktivität)