Lösung Aufg. 2 Spiegelbild verschwindet

ForscherInnenwerkstatt Physik
Aufgabe 2
Lösung
12-2011
Ein Spiegelbild verschwindet
An einer Glasscheibe kann das Phänomen der Polarisation durch Reflexion demonstriert werden.
Abb.
2.1
Bei einem bestimmten Winkel erkennt man, dass bei gleichzeitigem Drehen des Polarisationsfilters in
einer bestimmten Position das Spiegelbild verschwindet.
2.2
Der Winkel liegt bei ca. 55° .
2.3
Erklärung:
Betrachtet man das Spiegelbild der Kerze mit einem Auge durch einen Polarisationsfilter, der so eingestellt
ist, daß er nur Licht durchläßt, das in horizontaler Richtung polarisiert ist, unter verschiedenen Winkeln , so
stellt man fest, daß es einen bestimmten Winkel gibt, unter dem das Spiegelbild der Kerze „verschwindet“
(siehe Abb.).
Ein 1813 von dem schottischen Physiker Sir David Brewster (1781-1868) aufgestelltes Gesetz besagt, daß der
reflektierte Anteil elektromagnetischer Strahlung, die unter einem bestimmten Winkel
auf ein reflektierendes Medium fällt, polarisiert ist. Diese Beobachtung läßt sich mit der Strahlungscharakteristik von Dipolen
erklären, als die die von der Strahlung zu Schwingungen angeregten Elektronen des reflektierenden Materials
angesehen werden können. Der im Versuch durch Probieren gefundene „bestimmte“ Winkel ist der BrewsterWinkel
. Für verschiedene Glasarten nimmt er Werte zwischen
und
an. Beträgt der Einfallswinkel
, stehen reflektierter und gebrochener Strahl aufeinander senkrecht.
Für SpezialistInnen:
Der Zusammenhang zwischen diesem Winkel und der Brechzahl n1,2 lautet
.