Versuch 97: Drehung der Polarisationsebene

Inhaltsverzeichnis

Versuchsdurchführung

a) l/4 Plättchen

  1. Zunächst werden Analysator und λ/4 Plättchen parallel zum E-Vektor des Lichtes (vorgegeben durch Stellung des Polarisators) eingestellt. Das Licht wird nur leicht abgeschwächt transmittiert.
  2. Der Analysator wird nun um 90° gedreht. Es wird nun kein Licht mehr transmittiert, da die Polarisationsrichtung des Lichtes durch den Polarisator vorgegeben ist und somit keine dazu senkrechte Komponente aufweist.
  3. Das λ/4 Plättchen wird um 90° gedreht. Auch hier wird kein Licht transmittiert, da das Licht nach dem Polarisator keine senkrechte Komponente enthält.
  4. Das λ/4 Plättchen wird um 45° gegenüber dem Polarisator gedreht. Es gibt nun keine Auslöschung des Lichtes, da nun die Komponente des linear Polarisierten lichtes, die parallel zur Achse des λ/4 Plättchen ausgerichtet ist um π/2 verzögert wird. Das Licht ist also nach dem Plättchen zirkular polarisiert.
  5. Der Analysator wird nun bei gleicher Stellung des λ/4 Plättchens beliebig gedreht, um zu zeigen, dass nun keine Auslöschung mehr erreicht werden kann (Nachweis der Zirkularpolarisation).

 

b) Zuckerlösung

Eine Küvette mit Zuckerlösung ist zwischen zwei Polarisationsfiltern aufgestellt, sodass die Polarisationsrichtung des Lichtstrahls nach durchlaufen der Zuckerlösung analysiert werden kann.

  1. Die Polarisationsfilter werden zuerst ohne die Zuckerlösung in gleiche Richtung gedreht, sodass das Licht ungehindert transmittiert wird.
  2. Die Polarisationsfilter werden nun um 90° gegeneinander gedreht, sodass kein Licht mehr transmittiert wird.
  3. Nun wird die Küvette mit Zuckerlösung eingesetzt. Es wird nun wieder Licht transmittiert, da die Zuckerlösung die Polarisationsebene des Lichtes dreht.
  4. Der Drehwinkel der Zuckerlösung kann ermittelt werden, indem der Analysator weiter gedreht wird, bis es wieder zur Auslöschung des Lichtes auf dem Schirm kommt.

Wird beim Versuch kein Farbfilter verwendet, sondern mit weißem Licht einer Halogenlampe gearbeitet, so treten beim Drehen des Analysators verschiedene Farben auf dem Schirm nacheinander auf, weil die Drehung der Polarisationsebene Wellenlängenabhängig ist (Farben erschienen bei verschiedenen Winkeln).

 

c) Quarzglasscheiben/Folien/Tesafilm/Cellophan

Zwischen zwei gekreuzte Polfilter auf dem Overheadprojektor werden verschiedene Folien/Quarzglasscheiben gelegt um zu zeigen, dass auch diese die Polarisationsebene des Lichtes drehen können.

Die Folien werden dabei unter 45° zwischen die Polfilter gelegt. Haben diese zufällig die Dicke eines λ/4 Plättchens, so ist das austretende Licht zirkular polarisiert. Hat die Folie die doppelte dicke, so tritt linear polarisiertes Licht aus, welches senkrecht zur ursprünglichen Polarisationsebene polarisiert ist. Beides kann mithilfe des Analysators nachgewiesen werden.

Beleuchtet man mit weißem Licht so entstehen sehr schöne farbliche Eindrücke. Dreht man den Analysator um 90°, so schlägt die Farbe ins komplementäre um.