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Polarisation und optische Aktivität

Polarisation und optische Aktivität. Dipol. Polarisationsebene. Die Polarisationsebene. Die Polarisationsebene. Polarisationsebene des E-Feldes. Dipol. Polarisationsebene des B-Feldes. Unpolarisierte Strahlung. Polarisator. Polarisatoren. Kristalle, „Nicolsches Prisma“

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Polarisation und optische Aktivität

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Presentation Transcript

  1. Polarisation und optische Aktivität

  2. Dipol Polarisationsebene Die Polarisationsebene

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

  4. Unpolarisierte Strahlung

  5. Polarisator

  6. Polarisatoren • Kristalle, „Nicolsches Prisma“ • Folien mit Vorzugsorientierung

  7. Linear polarisierte Strahlung

  8. Zirkular polarisierte Strahlung

  9. Elliptisch polarisierte Strahlung

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

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

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

  13. Polarisation in dem von einem Dielektrikum reflektierten Licht: Der Brewster Winkel

  14. Brewster Winkel an Wasser

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

  16. 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)

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

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

  19. 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

  20. 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

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

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

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

  24. Optische Aktivität • Voraussetzung: Chirale Baugruppen

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

  26. Drehwinkel der Polarisation

  27. Beispiele zum Drehwinkel der Polarisation Beachten Sie die in der Praxis eingeführten Einheiten

  28. 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)

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