Polarisation
Die Polarisation einer elektromagnetischen Welle lässt sich verstehen, wenn man die elektrische Feldkomponente
Linear polarisierte Dipol-Welle
Man nimmt ein System aus 2 Dipolen (Sender und Empfänger). Der Sender wird senkrecht aufgestellt. In einem gewissen Abstand vom Sendedipol wird der Empfangsdipol parallel dazu positioniert. Der Empfangsdipol kann nun um die Verbindungslinie zwischen beiden Dipolen gedreht werden.
Bewegt man nun den Empfangsdipol aus der parallelen Stellung (
Ergebnis
: Der Empfang ist maximal. : Der Empfang ist Null/Es gibt keinen Empfang.
Erklärung: In einem angeregten Dipol schwingen Ladungen hin und her. Und das aufgrund eines dazu parallelen elektrischen Feldes im Dipol. Das bedeutet, nur wenn es eine parallele Komponente des Feldvektors
Die Erscheinung deutet auf einen ganz bestimmten Verlauf des elektrischen Feldvektors
Definition Lineare Polarisation
Merke
Der elektrische Feldvektor
Wellen, die eine derartige (lineare) Schwingung des Vektors
-Feldkomponente parallel zum Empfängerdipol
Wir wissen nun, dass es die zum Empfangsdipol parallele Komponente von
Trigonometrisch folgt dann für den Betrag
Die im Empfänger registrierte Amplitude des elektrischen Feldes ist also
Setzt man nun zur Überprüfung die obigen Winkel in die Formel ein, so erhält man genau das beobachtete Ergebnis.
Anders polarisierte/unpolarisierte Wellen
Nicht alle elektromagnetische Wellen sind linear polarisiert. Zum Beispiel hat das natürliche Licht die Eigenschaft, dass es unpolarisiert ist. Das bedeutet, dass die elektrischen Feldvektoren von mehreren Wellen mit gleicher Ausbreitungsrichtung nicht in ein und derselben Schwingungsebene liegen müssen. Vielmehr sind im unpolarisierten Licht (und jeglicher unpolarisierter Strahlung) alle Schwingungebenen gleichwahrscheinlich verteilt.
Auch andere Polarisationsarten sind möglich.
Polarisationsfilter
Mit Hilfe von Polarisationsfiltern kann man aus dem unpolarisierten Licht bestimmte Schwingungsebenen herausfiltern, sodass man am Ende linear polarisiertes Licht erhält.
Polarisationsfilter bestehen aus Folien, in denen sich lange Moleküle befinden. Die zum Molekül parallele Komponente des elektrischen Feldvektors wird durch Interferenz ausgelöscht; die senkrechte Komponente durchläuft das Filter ungehindert.
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