Erzeugung von polarisiertem Licht
Licht von natürlichen Lichtquellen ist in der Regel nicht polarisiert.
Polarisation kann durch Reflexion des Lichtes an Oberflächen oder durch Brechung an speziellen Materialien erfolgen oder auch durch Polarisationsfilter und Polarisationsfolien erreicht werden.
Vollständige Polarisation durch Reflexion tritt nur unter bestimmten Bedingungen auf, die erstmals von dem schottischen Physiker David Brewster im Brewstersches Gesetz formuliert wurden. Das reflektierte Licht an der Grenzfläche zweier Medien ist dann linear polarisiert, wenn der Winkel zwischen reflektiertem und gebrochenem Strahl genau 90° beträgt. Der elektrische Feldvektor des reflektierten polarisierten Lichtes schwingt dann senkrecht zur Einfallsebene. Auch das Licht, das in das andere Medium übertritt, ist linear polarisiert, wobei dort die Schwingungsebene des elektrischen Feldvektors in der Einfallsebene liegt. Ist die genannte Bedingung von 90° zwischen reflektiertem und gebrochenem Strahl nicht erfüllt, so tritt teilweise Polarisation auf.
Licht, das durch bestimmte Kristalle hindurchtritt, wird durch Brechung linear polarisiert. Zu solchen Kristallen zählen Kalkspat, Turmalin, Quarz oder Glimmer, die sich durch Doppelbrechung auszeichnen, bei der das Licht an einem Kristall je nach seiner Schwingungsrichtung in unterschiedlicher Weise gebrochen wird. Die unterschiedlich gebrochenen Strahlen sind jeweils linear polarisiert. So ist z. B. bei Kalkspat der ordentliche Strahl senkrecht zur Einfallsebene linear polarisiert, der außerordentliche Strahl senkrecht dazu. Die Kristalle verhalten sich optisch anisotrop, haben also in den verschiedenen Richtungen unterschiedliche optische Eigenschaften.
Bei vielen Anwendungen verwendet man heute zur Erzeugung von polarisiertem Licht Polarisationsfilter oder Polarisationsfolien. Dabei wird genutzt, dass in den betreffenden Materialien Kohlenstoffketten ähnlich wie Gitterstäbe linienförmig und parallel zueinander angeordnet sind. Diese Kohlenstoffketten bewirken eine lineare Polarisierung des durchgehenden Lichtes. Statt der Kohlenstoffketten verwendet man bei Polarisationsfolien Kunststofffolien mit parallel zueinander angeordneten nadelförmigen Herapathit-Kristallen.
Ein idealer Polarisationsfilter lässt nur die Komponente des Lichtes passieren, die parallel zur sogenannten optischen Achse des Filters schwingt. Die andere, dazu senkrechte Komponente wird vom Filter absorbiert. Die Intensität des Lichtes nimmt beim Durchgang ab.[1]
Die Polarisation von Laserstrahlen ist aufgrund polarisierender optischer Bauteile im Resonator (schräge Umlenkspiegel und Brewster-Fenster, geringe Höhe des Resonators bei Halbleiterlasern) meistens linear.
- ↑ Polarisation In: LEIFIphysik