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DoppelbrechungZoomA-Z

Fachgebiet - Anorganische Chemie, Optik

Unter Doppelbrechung versteht man die Aufspaltung eines Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen durch Brechung in einem optisch anisotropen Medium.

Abb.1
Doppelbrechung im Calcitkristall

Zu beobachten ist dieser Effekt bei Kristallen, die eine kristallographische Hauptachse aufweisen. Aus Kalkspat (CaCO3) lassen sich Rhomboeder abspalten, deren kristallographische Hauptachse der Verbindungslinie der beiden stumpfen Ecken des Rhomboeders entspricht. Legt man einen Kalkspatrhomboeder auf ein bedrucktes Blatt Papier, so sieht man die Schrift doppelt.

Beim senkrechten Auftreffen eines Lichtstrahles auf die Fläche eines Kalkspatrhomboeders setzt nur ein Teilstrahl seinen Weg geradlinig fort. Dieser Strahl durchläuft den Kristall, als ob dieser eine planparallele Glasplatte wäre. Er heißt deshalb ordentlicher Strahl. Der andere Teilstrahl erfährt auch beim Einfallswinkel Null beim Eintritt in den Kristall eine Ablenkung, die beim Austritt aus dem Kalkspat um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung erfolgt. Dieser Strahl verlässt den Kalkspat also gegen den ordentlichen Strahl verschoben und heißt deshalb außerordentlicher Strahl. Dreht man ein Kalkspatrhomboeder um einen unter rechtem Winkel einfallenden Lichtstrahl, so bleibt also der ordentliche Strahl immer an seiner Stelle, während der außerordentliche Strahl im Kreis um ihn herumwandert.

Die Doppelbrechung ist also die Aufspaltung eines Strahls in zwei Teilstrahlen unterschiedlicher Phasengeschwindigkeit. Das Maß der Doppelbrechung ist also die Differenz der Brechzahlen der beiden Teilwellen. Ursache ist die unterschiedliche Polarisation der Teilstrahlen. Unpolarisiertes Licht wird in zwei senkrecht zueinander linear polarisierte Teilstrahlen aufgespalten.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Polarisationsmechanismen - Polarisation durch DoppelbrechungLevel 130 min.

PhysikOptikWellenoptik

In dieser Lerneinheit geht es darum, Polarisation als eine weitere für Lichtwellen charakteristische Eigenschaft kennen zu lernen. Eine Eigenschaft, die unserem Sehsinn nicht direkt zugänglich ist und dennoch zahlreiche technische Anwendungen findet. Hier wird die Polarisation durch Doppelbrechung besprochen.

Multiple Select Tests zur Polarisation von LichtLevel 130 min.

PhysikOptikWellenoptik

Das Wissens zur Polarisation von Licht soll durch die folgenden Multiple Select Tests vertieft werden.

Wellenplatten und elliptische Polarisation, SpannungsdoppelbrechungLevel 130 min.

PhysikOptikWellenoptik

In dieser Lerneinheit geht es darum, Polarisation als eine weitere für Lichtwellen charakteristische Eigenschaft kennen zu lernen. Eine Eigenschaft, die unserem Sehsinn nicht direkt zugänglich ist und dennoch zahlreiche technische Anwendungen findet. Hier wird der allgemeine Fall einer elliptischen Polarisation und deren Herstellbarkeit durch Wellenplatten besprochen. Zunächst erfolgt jedoch die Erläuterung der Spannungsdoppelbrechung.