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Polarisationsmechanismen - Polarisation durch Doppelbrechung

Doppelbrechung - Begriffsklärung

Was ist Doppelbrechung?

Abb.1
Kalkspatkristall über einem Textabschnitt

"Nanu! Was ist denn das? Ob die Party letzte Nacht mal wieder zu lang war? Wieso sehe ich den Text auf dem obigen Foto doppelt?"

Nun, die Antwort darauf wird Sie beruhigen: Schuld ist nicht eine Sinnestäuschung aufgrund übermäßigen Alkoholkonsums, sondern die so genannte Doppelbrechung. Diese ist die letzte hier vorgestellte Möglichkeit, linear polarisiertes Licht zu erhalten, wie wir im Folgenden sehen werden.

Das durch den Kalkspat (CaCO3, Calcit) fallende Licht wird offensichtlich in zwei Teilstrahlen aufgespalten, weswegen wir den darunter liegenden Text doppelt (daher: Doppel-Brechung) sehen. Alkohol kann zusätzlich, muss aber nicht mit im Spiel sein - in diesem Fall erschiene Ihnen der Text dann mindestens vierfach... .

Arbeitsauftrag

Im folgenden Video drehen wir eine Polarisationsfolie (kaum sichtbar) in 90° Schritten vor der Kamera. Achten Sie auf deren Schatten, aus diesem können Sie die aktuelle Ausrichtung einigermaßen erkennen. Was fällt Ihnen dabei auf?

Abb.2

Mit Hilfe eines Polarisators stellen wir fest, dass die beiden Teilstrahlen während des Drehens abwechselnd sichtbar werden. Dabei gibt es im Abstand von 90° jeweils eine Stellung der Polarisationsfolie, in der nur einer der Strahlen sichtbar ist. Daraus können wir folgern, dass die beiden Teilstrahlen zueinander senkrecht linear polarisiert sind.

Lösung zeigenLösung ausblenden
Versuchsergebnis:
Die beiden Teilstrahlen sind zueinander senkrecht linear polarisiert.

Doppelbrechung lässt sich bei allen nichtkubischen Kristallen beobachten, ebenso in kristallähnlichen Medien, die noch ein gewisses Maß an Ordnung aufweisen.

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