Im einführenden Teil wurden die unterschiedlichen Modelle von Licht vorgestellt, dabei kann man Licht als Teilchen oder Welle betrachten (Welle-Teilchen- Dualismus). Betrachtet man nun Licht als (elektromagnetische), so ändert sich folglich räumlich und zeitlich periodisch die Stärke des elektrischen und des magnetischen Feldes. Von Polarisation spricht man, wenn sich die elektrischen Feldvektoren in einer bestimmten Weise bewegen. Dabei gibt es folgende Polarisationen von Licht: linear-polarisiertes Licht, rechtscircular-polarisiertes Licht, linkscircular-polarisiertes Licht und elliptisch polarisiertes Licht.
Einführend soll kurz auf “Arten” von Wellen eingegangen werden, es gibt zwei Hauptarten von Wellen, nämlich Transversal- und Longitudinalwellen.
Licht kann als elektromagnetische Wellen sehen, d.h. als Transversalwellen bei denen E-Feldvektoren und magnetische Feldvektoren senkrecht aufeinander stehen und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.
Damit man die Polarisation von Licht einfacher verstehen kann, nimmt man an:
Vereinfacht gesagt: unpolarisiertes Licht schwingt in alle Richtungen, polarisiertes Licht schwingt nur in bestimmten Raumrichtungen und nicht in allen.
Von einer Lichtquelle breitet sich das Licht wellenförmig aus. Der elektrische Feldvektor kann dabei in alle möglichen Richtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen (siehe obige Abbildung). In diesem Fall hat man unpolarisiertes Licht. Nun kann man mit einem Spalt bestimmte Lichtwellen passieren lassen, dann erhält man polarisiertes Licht.
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Die Polarisation von Licht beschreibt die Schwingungsrichtung der elektrischen Feldkomponente des Lichts.
Licht kann durch verschiedene Methoden polarisiert werden, zum Beispiel durch Reflexion, Streuung, Doppelbrechung oder durch die Verwendung eines Polarisationsfilters.
Linear polarisiertes Licht ist Licht, dessen elektrische Feldkomponente in nur einer einzigen Richtung schwingt.
Polarisiertes Licht findet Anwendung in vielen Bereichen, unter anderem in der Optik, Photonik, Bildtechnologie und in verschiedenen wissenschaftlichen Untersuchungen.
Wenn unpolarisiertes Licht auf einen Polarisator trifft, wird das Licht linear polarisiert. Das bedeutet, dass das Licht nach dem Durchlaufen des Polarisators nur noch in einer bestimmten Richtung schwingt.
Das Gesetz von Malus besagt, dass die Intensität des durch einen Polarisator durchgelassenen Lichts proportional zum Quadrat des Kosinus des Winkels zwischen der Schwingungsrichtung des einfallenden Lichts und der Polarisationsebene des Polarisators ist.
Bei der Doppelbrechung eines Lichtstrahls teilt sich der einfallende Lichtstrahl in zwei Strahlen auf, die jeweils unterschiedlich polarisiert sind und sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fortbewegen.
Die Polarisation von Licht kann man mit einem Polarisationsfilter nachweisen. Wird beispielsweise ein zweiter Polarisator hinzugefügt und so gedreht, dass seine Achse rechtwinklig zur Achse des ersten steht, wird das Licht komplett blockiert.
Zirkular polarisiertes Licht ist Licht, dessen elektrische Feldkomponente sich um die Ausbreitungsrichtung des Lichts in einer spiralförmigen Bewegung dreht.
Der Unterschied zwischen unpolarisiertem und polarisiertem Licht liegt in der Schwingungsrichtung. Bei unpolarisiertem Licht schwingt die elektrische Feldkomponente in alle Richtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts, während bei polarisiertem Licht diese Schwingungen nur in einer bestimmten Richtung stattfinden.