Auf ein Retarderplättchen aus Kalkspat fällt linear polarisiertes Licht

Physik PH05 - 5. Semester
(Wellen, Wellenoptik)
Übungsblatt 14
(Polarisation)
Fachhochschule München FB 06
SS/WS
Aufgabe 1: (Retarder - Level: M)
Auf ein Retarderplättchen aus Kalkspat fällt linear polarisiertes Licht ein, dessen Schwingungsrichtung 30°
zur optischen Achse geneigt ist.
a) Wie ist der Polarisationszustand nach einer N/4-Platte?
b) Wie ist der Polarisationszustand nach einer N/2-Platte?
Aufgabe 2: (Brewsterwinkel - Level: L)
Auf eine Glasplatte (n = 1,5 bei N = 589,3 nm) fällt monochromatisches Natrium D-Licht unter dem
Brewsterwinkel (auch Polarisationswinkel genannt) ein.
a) Wie groß ist der Polarisationswinkel?
b) Was ändert sich, wenn man weißes Licht nimmt?
c) Wie groß ist der Brewsterwinkel, wenn man die ganze Anordnung in Wasser (n = 1,33) taucht?
d) Für eine andere Glasplatte ist der Winkel für Totalreflexion gegen Luft 45°.
Wie groß ist der Polarisationswinkel?
Aufgabe 3: (Polarisationszustände - Level: L-M)
Zwei Polarisatoren P1 und P3 sind so eingestellt, daß ihre Achsen im rechten Winkel zueinander sind.
Ein dritter Polarisator P2 wird zwischen die beiden ersten gebracht und mit der Winkelgeschwindigkeit
Y in Rotation versetzt. Auf die Anordnung fällt unpolarisiertes Licht mit der Intensität I0.
a) Wie groß ist die Intensität hinter P2?
b) Wie groß ist die Intensität hinter P3?
Mit welcher Frequenz ändert sich die Intensität hinter P3?
Aufgabe 4: (Elliptische Polarisation - Level: M-S)
Geben Sie eine Komponenten- oder Vektordarstellung für eine in x-Richtung laufende, rechtszirkular
polarisierte harmonische Welle an, deren Schwingungsellipse (Hauptachse) in y-Richtung zeigt.
Wie lautet die Gleichung, wenn Sie die Hauptachse um 45° gegen die y-Richtung in z-Richtung neigen?
Aufgabe 5: (Polarisationszustände- Level: L-S)
Sie haben eine experimentelle Anordnung, bestehend aus einem N/4 -Plättchen und einem Polarisator.
a) Welche Polarisationszustände erhalten Sie für unpolarisiertes, linear polarisiertes , zirkular
polarisiertes und elliptisch polarisiertes Licht hinter dem N/4 Plättchen?
b) Diskutieren Sie dabei insbesondere was sich ergibt, wenn die Orientierung der Ellipsenachsen (bei
elliptisch polarisiertem Licht) senkrecht oder parallel zur optischen Achse des Retarders steht.
c) Läßt sich aus elliptisch polarisiertem Licht linear polarisiertes Licht erzeugen?
Wenn ja, wie?
d) Wie können Sie also mit Hilfe des zusätzlichen Polarisators den Polarisationszustand feststellen?
Aufgabe 6: (Optische Aktivität - Level: L)
Eine Zuckerlösung von 100g Zucker in 100 cm3 Lösung dreht die Polarisationsebene von Licht um 66,5°
pro cm Weglänge.
a) Ein 30 cm langes Rohr enthält eine Zuckerlösung von 30 g pro 200 cm3 Lösung:
Bestimmen Sie den Rotationswinkel des polarisierten Lichtes!
PH5TMÜ14.doc
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