Polarisiertes Licht und optische Aktivität

Präsentation zum Thema: "Polarisiertes Licht und optische Aktivität"—  Präsentation transkript:

1 Polarisiertes Licht und optische Aktivität

2 Inhalt Erzeugung von polarisiertem Licht durch Polarisation an optisch anisotropen Kristallen Dichroismus Lambda-Viertel Plättchen Optische Aktivität, Chiralität

3 Optisch anisotrope Kristalle
Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl In manchen Kristallen variiert der Brechungsindex mit der Polarisationsrichtung

4 Licht in Richtung der optischen Achse
Licht mit Ausbreitung in Richtung der optischen Achse ist unabhängig von der Polarisationsrichtung ein „ordentlicher Strahl“

5 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

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

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

8 Zwei orthogonale Wellenfelder, Phasenverschiebung ¼ Periode
„Lambda Viertel“ Ey Ex Summe der Vektoren der Feldstärken: Zirkular polarisierte Strahlung

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

10 Optische Aktivität Voraussetzung: Chirale Baugruppen

11 Versuch Drehung der Polarisationsebene von Mikrowellen durch (chirale) Bohr-Wendel- Drähte

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

13 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

14 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

15 Zusammenfassung Erzeugung von polarisiertem Licht durch
Streuung an kleinen Partikeln Doppelbrechung an optisch anisotropen Kristallen: Lichtgeschwindigkeit variiert mit Ausbreitungsrichtung und Polarisation Lineare Polarisation durch Dichroismus Zirkulare Polarisation durch Lambda-Viertel Plättchen Folien mit anisotropen Baugruppen Optische Aktivität: Tritt polarisiertes Licht durch ein Medium mit chiralen Baugruppen, dann dreht sich die Polarisationebene in Richtung des Drehsinns der Baugruppe (optische Aktivität)

16 Erzeugt zirkular polarisiertes Licht
finis Ordentlicher Strahl Außerordentlicher Strahl Einfall senkrecht zur Oberfläche, die parallel zur optischen Achse stehe Erzeugt zirkular polarisiertes Licht