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Optische Grundlagen zur Sensorik

Polarisation durch Reflexion

Durch Reflexion wird natürliches Licht an einer Grenzfläche in zwei unterschiedlich polarisierte Strahlen aufgespalten. Maximale Polarisation ergibt die Reflexion im Brewster-Winkel θ B .

tan θ B = n2 n1

Diese Bedingung ist äquivalent mit θ 1 + θ 2 = 90 ° , was direkt aus den Fresnel'schen Formeln folgt. Ursache ist die Schwingungsanregung von Dipolen an der Oberfläche durch einfallende Strahlung. Die parallel zur Einfallsebene und senkrecht zur Strahlrichtung schwingenden Dipole strahlen wieder elektromagnetische Strahlung ab, jedoch nicht in ihrer Schwingungsrichtung, also nicht in Richtung des reflektierten Strahls.

Abb.1

Stehen die an einem Dielektrikum reflektierte und gebrochene Strahlung senkrecht zueinander, ist der reflektierte Strahl vollständig linear polarisiert, wobei das E-Feld senkrecht zur Einfallsebene steht (σ-Polarisation).

Abb.2

Der gebrochene Strahl ist nicht vollständig polarisiert, durch Verwendung mehrerer brechender Platten kann aber der Anteil σ-polarisierten Lichts reduziert werden.

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