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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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 para Verfasst am: 14. Jul 2008 08:44 Titel: Schräger Lichteinfall bei Polarisationsfilter |
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Eine Frage zum Polarisationsfilter: Wenn der Wellenvektor einer Lichtwelle senkrecht auf dem Filter steht, kann man die Transmission ja einfach bestimmen, indem man die Welle in eine Schwingungskomponente in der Durchlassebene und eine in der (dazu orthogonalen) gesperrten Ebene zerlegt. Die eine kommt durch, die andere wird geschluckt .. so weit so gut.
Wie sieht die Sache aber aus, wenn das Licht schräg auf den Filter fällt, also k nicht mehr senkrecht zum Polfilter steht? Dann bekommt man neben den beiden erwähnten Komponenten ja auch noch eine Feldkomponente senkrecht zum Filter.
Wie verhält sich das da? - Geht diese Komponente ebenfalls ungehindert hindurch, oder wird sie geschluckt. 
Hinweise, Literaturtipps etc. wären sehr gern gesehen. Danke.
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bishop
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.07.2004
Beiträge: 1133
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| bishop Verfasst am: 14. Jul 2008 12:37 Titel: |
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äh, intuitiv würde ich sagen, dass das Licht ungehindert schräg durchgeht, und somit die selben Regeln wie beim senkrechten Einfall gelten.
Du meinst, dass sich das geschluckte licht dann senkrecht zum filter weiter ausbreitet und eine Brechung stattfindet? Dann sollte doch einfach nur der parallele Vektor auf den Faktor ) gekürzt sein
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Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt |
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Hagbard
Anmeldungsdatum: 07.02.2006
Beiträge: 320
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| Hagbard Verfasst am: 14. Jul 2008 18:19 Titel: |
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Ich glaube jetzt hab ich verstanden was du meinst... rein den den Eigenschaften des Polfilters her müsste eigentlich der gesamte Anteil in Richtung der Polarisation des Filters durchgehen. Der Polfilter hat aber mit Sicherheit auch noch eine reflektierende Wirkung und damit ist die transmittierte Intensität spätestens bei Einfall unter 90° gleich Null.
Bei 90° = 0 Transmission suggiert den Kosinus.
Gruß
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Immer schön die Kirche im Dorf lassen... und dann in die Stadt ziehen. |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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| para Verfasst am: 14. Jul 2008 19:19 Titel: |
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| bishop hat Folgendes geschrieben: | | Du meinst, dass sich das geschluckte licht dann senkrecht zum filter weiter ausbreitet und eine Brechung stattfindet? |
Hm, was meinst du damit? ^^
| Hagbard hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube jetzt hab ich verstanden was du meinst... rein den den Eigenschaften des Polfilters her müsste eigentlich der gesamte Anteil in Richtung der Polarisation des Filters durchgehen. Der Polfilter hat aber mit Sicherheit auch noch eine reflektierende Wirkung und damit ist die transmittierte Intensität spätestens bei Einfall unter 90° gleich Null. |
Ich bin mir nicht sicher, ob ich mein Problem klar genug formuliert habe. Also vielleicht noch einmal: wenn man einen Lichtstrahl linear polarisierten Lichtes hat, und senkrecht zu dessen Ausbreitungsrichtung (also senkrecht zum Wellenvektor) den Polfilter aufstellt, kann man die Welle ja gedanklich in zwei Wellen zerlegen - eine mit Polarisation in "Durchlassrichtung" und eine in "Sperrichtung". Damit kann man dann die die Intensität die hinten rauskommt berechnen, und kommt ja dann auf das bekannte Gesetz von Malus mit dem Cosinus:
Wenn man jetzt aber den Polfilter verkippt, so dass er nicht mehr senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht – dann kann man die Welle ja nicht mehr so einfach in zwei Wellen zerlegen deren Polarisation in der Ebene des Filters liegen. Was passiert dann, bzw. wie betrachtet man das am besten?
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Hagbard
Anmeldungsdatum: 07.02.2006
Beiträge: 320
Wohnort: Augsburg
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| Hagbard Verfasst am: 14. Jul 2008 20:31 Titel: |
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Ich habe gerade versucht zu zeichnen was du meinst... bevor ich weiterüberlege. Meinst du´s so?
 http://img228.imageshack.us/img228/9832/image00039ya2.th.jpg
Die orange gezeichnete Welle soll dabei in der grau angedeuteten Ebene laufen.
Gruß
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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| para Verfasst am: 14. Jul 2008 22:04 Titel: |
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Ja so hatte ich mir das vorgestellt, danke für's Zeichnen – hätte ich sonst auch gemacht wenn du nochmal nachgefragt hättest. ^^
Ich würde zwar den roten Vektor k zuordnen (da das ja die Ausbreitungsrichtung ist) und den gelben Vektor E, aber von der Anordnung her ist es genau das was ich meine.
Jetzt wird es ja schwierig, die Welle wie beim senkrechten Einfall (Alpha=Beta=0) geeignet zum Polfilter zu zerlegen, ohne aufzugeben dass es sich um Transversalwellen handelt. Deshalb stellt sich mir eben die Frage, wo man da ansetzen kann, um den durchgelassenen Anteil zu ermitteln.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 15. Jul 2008 10:30 Titel: |
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| bishop hat Folgendes geschrieben: | äh, intuitiv würde ich sagen, dass das Licht ungehindert schräg durchgeht, und somit die selben Regeln wie beim senkrechten Einfall gelten.
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Damit bin ich einverstanden.
Denn ob Licht durch ein Polarisationsfilter hindurchgeht oder nicht, hängt ja davon ab, ob es von den "Gitterstäben" des Polarisationsfilters geschluckt wird oder nicht.
Die Komponente des Lichtes parallel zu den "Gitterstäben" regt die Ladungen in diesen Gitterstäben entlang dieser Gitterstäbe zum Schwingen an und wird daher absorbiert.
Alle Komponenten des Lichtes, die senkrecht auf dieser Richtung stehen, werden von den "Gitterstäben" des Polarisators nicht absorbiert und passieren den Polarisationsfilter ungehindert. Also egal, ob sie in der Ebene des Polarisationsfilters oder senkrecht dazu stehen. |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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| para Verfasst am: 17. Jul 2008 13:14 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | bishop hat Folgendes geschrieben: | äh, intuitiv würde ich sagen, dass das Licht ungehindert schräg durchgeht, und somit die selben Regeln wie beim senkrechten Einfall gelten.
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Damit bin ich einverstanden.
[...]
Alle Komponenten des Lichtes, die senkrecht auf dieser Richtung stehen, werden von den "Gitterstäben" des Polarisators nicht absorbiert und passieren den Polarisationsfilter ungehindert. Also egal, ob sie in der Ebene des Polarisationsfilters oder senkrecht dazu stehen. |
Ah, okay – das leuchtet ein. :)
Jetzt verstehe ich auch, was bishop oben mit der Brechung gemeint hat. Wenn eine Feldkomponente durch den Filter stets komplett entfernt wird, ändert sich ja der E-Vektor, und zwar nicht zwingend als Drehung um den k-Vektor. .. Das heißt dann doch, dass sich die Ausbreitungsrichtung ändern muss, wenn Licht aus bestimmten Richtungen einfällt, oder?
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Jul 2008 13:43 Titel: |
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Ich sehe noch nicht so recht, warum sich die Ausbreitungsrichtung so eines mehr oder weniger polarisierten Lichtstrahles in Luft ändern sollte, wenn man ihn durch ein Polarisationsfilter schickt, egal aus welcher Richtung er darauftrifft.
Denn alle Teilstrahlen haben ja, bevor sie auf den Polarisator treffen, dieselbe Ausbreitungsrichtung und damit dieselbe Richtung des k-Vektors. Wenn man dann mit dem Polarisator einen Teil dieser Strahlen nicht durchlässt, dann haben deshalb die anderen, durchgelassenen Strahlen immer noch dieselbe Ausbreitungsrichtung wie vor dem Polarisator. |
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