Polarisation

Schüler · Anmeldungsdatum: 05.05.2006 Beiträge: 175

Hi
also letzte woche hat mein chemielehrer uns zwei getönte folien gezeigt, von denen man nicht näheres weiß.
Als erstes hat er die beiden Folien übereinander gelegt und man kann beobachten, dass genausoviel licht wie mit nur einer Folie durchgelassen wird. Dreht man eine der beiden Folien um 90° so kommt kaum noch licht hindurch.

das war zwar in chemie, aber ich denk mal dass es in physik besser passt, deswegen schreib ich es hier hin.
Es hat auch nichts mit unserem jetzigen chemiethema zu tun. er hat es nur so aus spaß gezeigt und freiwillig dürfen wir uns zum nächsten mal überlegen woran das liegt.

wie der titel meines themas vermute ich, dass es etwas mit linearer Polarisation zu tun hat. nur bin ich in dem gebiet nicht allzu gut, zumal ich erst in der 11.Klasse bin und wir das nie hatten.
jedenfalls denk ich mir, dass wenn man die eine folie um 90° dreht hat man so eine art gitter, was das licht nicht durchlässt. legt man es anders so hat man kein gitter.
ich würde mich freuen, wenn mir das jemand verständlich erklären würde, weil es mich interessiert.

Mit Optik habe ich mich im Allgemeinen noch nie richtig beschäftigt, deshalb bin ich schwach auf dem gebiet

Nikolas

Die beiden Folien stellen Gitter dar, die nur Licht einer bestimmten Polarisationsrichtung durchlassen. Hat er den Versuch mit polarisiertem Licht gemacht, oder mit 'normalem'?

Wenn er es mit nichtpolarisiertem Licht gemacht hat, sollte die erste Folie unabhängig von der Ausrichtung einen großen Anteil des Lichtes entfernt haben, bei polarisiertem Licht je nach Ausrichtung zwischen sehr wenig und fast allem.
Allgemein gilt das durch so ein Gitter nur Lich durchlaufen kann, das senkrecht zu den Gitterstäben polarisiert ist. Legt man nun zwei solcher Gitter parallel übereinander, so laufen alle Photonen, die schon das erste Gitter überlebt haben, ohne Probleme auch durch das Zweite, also macht sich die zweite Folie kaum bemerkbar.
Steht sie aber senkrecht auf der ersten Folie, stehen die Photonen, die das erste Gitter überlebt haben, parallel zu den Gitterstäben der zweiten Folie und werden absorbiert.
Für die Transmissionswahrscheinlichkeit einen Photons durch ein Gitter, das um den Winkel alpha gegen die Polarisationsrichtung gedreht ist, gilt

, bei 90° kommen also alle Photonen durch, bei paralleler Ausrichtung keine.
Jetzt kann man sich den Spaß erlauben und sich so etwas basteln: nimm drei Folien, die erste senkrecht zur dritten, die zweite macht erst gleich mit. Das polarisierte Licht so, dass die erste Folie nichts auslöscht. Nach der Gleichung kommt jetzt kein Licht durch.
Dann nimmst du die zweite Folie und schiebst sie zwischen die beiden anderen, und zwar so, dass sie mit der ersten (oder der letzten) einen 45° Winkel bildet.
Nun gilt, dass die Photonen, die durch die erste Folie gekommen sind, mit einer Wahrschienlichkeit von 0,7 durch die mittlere laufen, von diesen kommen nun auch noch 70% durch die zweite. Somit kommen dann sin(45°)^2=0,5 also die Hälfte der am Anfang der Folie gestarteten Photonen durch die dritte Folie. Man hat also eine absorbierende Folie in den Strahlengang gebracht und damit erreicht, dass deutlich mehr Photonen durch die Anlage laufen. Wenn du die Möglichkeit hast, probiers echt mal aus, ich fand es richtig faszinierend. Big Laugh

Crotaphytus · Anmeldungsdatum: 21.10.2005 Beiträge: 138

Wüsste nicht, was dem noch groß hinzuzufügen ist, denn deine Erklärung ist vollkommen richtig.

Linear polarisiertes Licht "schwingt" anschaulich gesprochen nur in einer Ebene. Ein Polarisationsfilter wie diese Folien lässt nur polarisiertes Licht durch, bei dem die Polarisationsebene genau passt. (Da Licht normalerweise unpolarisiert ist, wird immer Ein Teil des Lichts ausgefiltert, die Folie erscheint also getönt.)
Wenn du zwei solcher Filter übereinanderpackst, so dass beide gleich polarisiertes Licht durchlassen, dann ändert sich am Tönungsgrad nicht sonderlich viel. Stehen sie dagegen genau um 90° versetzt, kommt überhaupt kein Licht mehr durch.

Aber wie gesagt, das ist ja eigentlich genau das, was du schon geschrieben hast. Was genau willst du denn noch wissen?

(PS: Die Aufpeppung meines Beitrags durch Einfügen der Entsprechenden Fachbegriffe überlasse ich anderen... Augenzwinkern

)