Versuch 19: Fresnelsche Formeln

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Versuch 19: Fresnelsche Formeln"

Transkript

1 Versuch 19: Fresnelsche Formeln Dieser Versuch behandelt die Polarisation von Licht und das Verhältnis der Lichtintensität vom einfallenden, reflektierten und gebrochenen Strahl. Dieses Verhältnis läßt sich durch die Fresnelschen Formeln beschreiben. Die Aussagen der Fresnelschen Formeln werden für den Fall vernachlässigbarer Lichtabsorption experimentell überprüft. Vorkenntnisse Elektromagnetische Wellen - Maxwellsche Gleichungen - Polarisation - Polarisierbarkeit als Folge der Transversaliät - Brechungsindex - Dielektrizitätskonstanten ε - Permeabilität µ - Snelliussches Brechungsgesetz - Reflexionsgesetz - Totalreflexion - Grenzwinkel der Totalreflexion - Beziehung zum Brechungsindex - Methoden zur Bestimmung des Brechungsindexes - Brewster-Winkel - Methoden der Polarisierung - Fresnelsche Formeln (Grenzfälle für senkrechte Inzidenz) Physikalische Grundlagen Licht als elektromagnetische Welle Aus den Experimenten der Beugung und Interferenz, der Dispersion und der Reflexion folgt, dass das Licht eine Welle ist. Ihre Polarisierbarkeit zeigt weiter, dass es sich (in isotropen Medien) um eine Transversalwelle handeln muss, d. h. die Auslenkung schwingt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Man findet, dass Licht dieselben Eigenschaften wie Radiowellen, insbesondere dieselbe Geschwindigkeit c 0 1/(ε 0 µ 0 ) im Vakuum besitzt und schließt daraus, dass das Licht ebenfalls eine elektromagnetische Welle darstellt (Wellenlänge im sichtbaren Bereich 0,38 µm 0,76µm, Frequenzbereich ν c 0 /λ (3,9 7,9) Hz). Sinusförmige Schwankungen der elektrischen Feldstärke E sind gekoppelt mit sinusförmigen Schwankungen der magnetischen Feldstärke H und bewegen sich mit der Geschwindigkeit c 0 durch den leeren Raum, bzw. mit c c 0 /n, mit n εr µr durch den mit Materie erfüllten Raum. (n ist der Brechungsindex, ε r die relative Dielektrizitätskonstante, und µ r die relative Permeabilität.) Dabei stehen E und H in jedem Punkt aufeinander senkrecht. Sie sind miteinander über die Maxwell-Gleichungen verknüpft. Ihre Beträge sind einander proportional: H ε µ E (1) Es genügt daher, zur Charakterisierung der Lichtwelle nur einen dieser Vektoren zu verwenden; meist wird E gewählt. Der Betrag E 0 heißt Amplitude der Lichtwelle. Ihre Intensität ergibt sich aus dem Poynting-Vektor (Strahlungsflußdichte): S E H mit Gl. (1) folgt (2) 1

2 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 2 S ε µ E 2. (3) Der zeitliche Mittelwert von S ist die Intensität: I 1 T T S dt 1 ε T T 0 µ E 2 dt (4) 0 E 0 2 ε T T µ sin 2 (ω (t x/v))dt (5) 0 1 ε 2 µ E 0 2. (6) Die Intensität ist also proportional zum Quadrat der Amplitude der Welle. Linear polarisiertes Licht Die Transversalität der Welle impliziert ihre Polarisierbarkeit. Hierzu sind folgende Definitionen üblich: Linear polarisiertes Licht: Der elektrische Feldvektor der Lichtwelle schwingt in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (Strahlrichtung). (Es gibt auch die Möglichkeit, dass der elektrische Vektor während des Fortschreitens der Lichtwelle seine Richtung kontinuierlich ändert. Läuft z. B. die Spitze des E-Vektors auf einer elliptisch schraubenförmigen Bahn um die Ausbreitungsrichtung, so spricht man von elliptisch polarisiertem Licht.) Schwingungsebene: Sie ist die Ebene, die von E und dem Vektor der Ausbreitungsgeschwindigkeit aufgespannt wird. Polarisationsebene: Sie ist die Ebene, die von H und dem Vektor der Ausbreitungsgeschwindigkeit aufgespannt wird. Sie steht senkrecht zur Schwingungsebene. Einfallsebene: Sie ist die Ebene, die durch das Lot auf die Grenzfläche mit dem einfallenden und dem reflektierten Strahl gebildet wird. Natürliches Licht enthält zugleich alle möglichen Polarisationsrichtungen, es erscheint daher als nicht polarisiert. Mit Hilfe eines Polarisationsfilters kann man eine bestimmte Polarisationsrichtung herausfiltern. Liegt die Schwingungsebene des Lichtes im Winkel φ gegenüber der Durchlassrichtung des Polarisationsfilters, so läßt dieser nur die Vektor-Komponente in dieser Durchlassrichtung mit dem Betrag E 1 E cosφ durch. Daran sieht man, dass beliebig linear polarisiertes Licht sich vektoriell in zwei zueinander senkrecht polarisierte Wellen E 1 und E 2 mit E 2 E sinφ zerlegen lässt. (Besteht zwischen diesen Komponenten eine Phasendifferenz, so ergibt sich als Resultierende das bereits erwähnte elliptisch-polarisierte Licht).

3 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 3 Brechung und Reflexion Bekanntlich teilt sich der auf eine Grenzfläche zwischen zwei Medien auftreffende Lichtstrahl in einen reflektierten und einen gebrochenen Strahl auf. Für die auftretenden Winkel gilt das Reflexionsgesetz: α e α r (7) und das Snelliussche Brechungsgesetz: sinα sinβ c 1 c 2 n n 2 n 1 (8) mit n > 1 beim Übergang in das optisch dichtere Medium (c 2 < c 1 ) bzw. n < 1 im umgekehrten Fall. Es soll nur der Fall, dass im Medium kein Licht absorbiert wird betrachtet werden. αe αa β c 1 c 2 Dann gelten für die Amplituden des reflektierten und des gebrochenen Strahls die Fresnelschen Formeln: ρ E r E e σ E d E e ρ E r E e σ E d E e sin(α β) sin(α+β) 2 sinβ sin(α+β) tan(α β) tan(α+β) cosβ 1 n 1+n cosβ 2 1+n cosβ n cosβ n+ cosβ 2 sinβ sin(α+β)cos(α β) 2 n+ cosβ (9) (10) (11) (12) E e E e α α Er Er Die Indizes haben dabei folgende Bedeutung: e: einfallender, r: reflektierter und d: durchgehender Strahl : E schwingt senkrecht zur Einfallsebene, : E schwingt parallel zur Einfallsebene. β E d Ed (Diese Formeln sollen nicht auswendig gelernt werden! Man präge sich besser die Kurvenverläufe ein und überlege sich stattdessen, welche physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Randbedingungen zu ihrer Herleitung nötig sind!)

4 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 4 Für einige Anwendungen braucht man häufiger die in den nebenstehenden Diagrammen, für eine Grenzschicht dargestellten Zusammenhänge zwischen Reflexionskoeffizienten ρ E r /E e bzw. Durchlässigkeitskoeffizienten σ E d /E e und dem Einfallswinkel α. Spezialfälle der Fresnelschen Formeln An den Fresnelschen Formeln, oder einfacher an den Diagrammen erkennt man die beiden folgenden wichtige Spezialfälle: Totalreflexion Der erste Sonderfall betrifft den Winkel α T in den Diagrammen für den Fall n < 1. Hier tritt das Licht vom optisch dichteren Medium (c 1 ) in das optisch dünnere Medium (c 2 > c 1 ) über. Man erkennt bereits am Snelliusschen Brechungsgesetz, dass für die Einfallswinkel ein Grenzwert α T existiert, für den das Licht gerade noch gebrochen wird. Für größere Einfallswinkel wird alles Licht reflektiert (Totalreflexion, α T : Grenzwinkel der Totalreflexion ), es gilt: sinα sinβ n 2 n 1 1 n 1 n sinβ n 1 sinα 1 sinα T 1 n 1 n Diese Erscheinung wird in den sogenannten Refraktometern (siehe z. B. Bergmann-Schaefer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. III) zur bequemen Bestimmung des Brechungsindexes verwendet. Brewster-Winkel Beim Einfallswinkel α α p, dem sog. Brewster-Winkel, wird die parallel zur Einfallsebene schwingende Komponente E r des reflektierten Lichts gleich Null, d. h. E e dringt vollständig in das Medium ein. Fällt also natürliches Licht, das alle Polarisationsrichtungen enthält, unter dem Brewster-Winkel auf, so findet man in der Reflexion nur Licht, das senkrecht zur Einfallsebene polarisiert ist, also vollständig polarisiertes Licht. Im durchgehenden Licht fehlt der durch E d /E e nach den Fresnel-Formeln gegebene Teil dieser Komponente, es handelt sich also nur um teilweise polarisiertes Licht. Nach den Fresnelschen Formeln lautet die Bedingung für α p : α p +β p π/2

5 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 5 oder mit dem Brechungsgesetz: tanα p n. Für den Fall des Brewster-Winkels stehen also reflektierter und gebrochener Strahl aufeinander senkrecht. (Die angegebenen Beziehungen sollten nachvollzogen werden!) Diese Erscheinung kann z. B. zur Polarisation des Lichts (siehe Anhang Glasplattensatz-Polarisator) oder zur Bestimmung des Brechungsindexes n aus dem Brewster-Winkel genutzt werden. Eine recht anschauliche Deutung der Brechung und des Brewsterwinkels ergibt sich vom atomistischen Standpunkt aus: Hier wird die Brechung als Streuung des Lichts an den Atomen des zweiten Mediums aufgefaßt, wobei die Atomelektronen dem elektrischen Feld der Lichtwelle folgen und so zu erzwungenen Schwingungen angeregt werden. Gleichzeitig strahlen sie wie elektrische Dipole wieder elektromagnetische Wellen ab. Wie vom Versuch: Pohlsches Pendel her bekannt, tritt eine Phasenverschiebung zwischen erregender und erregter Schwingung auf, d. h. die Elektronen strahlen das Licht gegenüber der einfallenden Welle verzögert ab. Insgesamt ergibt sich so eine geringere Geschwindigkeit der Welle im Medium, also die Brechung. E Dipol keine Abstrahlung Hinweis: Auch die Erscheinungen der normalen und der anomalen Dispersion sind in diesem Bild verständlich: Die erwähnte Phasendifferenz hängt bekanntlich von der Frequenz ab, somit wird die Fortpflanzungsgeschwindigkeit und damit der Brechungsindex wellenlängenabhängig (Dispersion). Stimmt die Frequenz der eingestrahlten Welle mit einer Eigenfrequenz der schwingenden Elektronen überein (Resonanz), so wird die Welle maximal absorbiert; es tritt anomale Dispersion auf. Experiment Vorbereitende Aufgaben Als Anwendung der Fresnelschen Formeln berechne man mit den Gleichungen 9 bis 12 vorbereitend: 1. ρ und σ für senkrechten Lichteinfall auf eine Grenzfläche (Medium n, n Luft 1, Betrachtung der Feldstärken, nicht der Intensitäten) 2. ρ und σ oder Transmisions- und Reflexionskoeffizienten (T σ 2 und R ρ 2 ) für eine planparallele Glasplatte. (Übergänge an zwei Grenzflächen für senkrechten Lichteinfall. Hinweis: Reihe bis Unendlich bilden, Konvergenz und Grenzwert der geometrischen Reihe beachten, R+T 1). 3. Wann tritt bei einer Reflexion ein Phasensprung um 180 auf? (Bei welchem n? Fallunterscheidungen n 1, Polarisationsrichtung)? 4. Man zeige mit Hilfe der Vektorzerlegung, dass sich nach Reflexion und Brechung einer beliebig linear polarisierten Welle an einer Grenzschicht wieder eine linear polarisierte Welle ergibt, deren Schwingungsebene jedoch im allgemeinen gegen die ursprüngliche verdreht ist.

6 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 6 Hilfestellungen zur Bearbeitung der oben genannten Aufgaben sind in den meisten gängigen Lehrbüchern der Physik zu finden. Siehe z. B. D. Meschede, Gerthsen Physik oder W. Demtröder, Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik. Versuchsaufbau Das Versuch ist gemäß der Abbildung aufgebaut. Zur Justierung des Strahlenganges sind folgende Punkte durchzuführen: Polarisator Lampe 6V Glasplatte α γ Photographisches Objektiv kurzer Brennweite mit Blende 180 γ α 2 Linse langer Brennweite Photoelement 1. Grundeinstellung Die Glühwendel der Lampe ist bei zunächst geradlinigem Strahlenverlauf auf das Photoelement abzubilden. (Im neueren Versuchsaufbau ist der Spalt scharf auf der Linse vor der Photozelle abzubilden.) Die Lampe L und das Objektiv O sind so anzuordnen, dass die Glasplatte und der Polarisator von Parallelstrahlen durchsetzt werden. Das Bild der Wendel sollte deutlich kleiner sein als die Fassung des Photoelements. Die Drehachse der Glasplatte ist möglichst genau derart einzustellen, dass sie mit der Achse des Nachweissystems zusammenfällt. Man prüfe, ob die Abbildung der Wendel bei allen Winkeln in der Mitte des Photelements liegt. 2. Auffinden der Polarisationsrichtungen des Polarisators Für einen von Null verschiedenen Einfallswinkel wird der Ausschlag des Messinstruments auf ein Minimum eingestellt, indem man den Polarisator dreht (Messung am reflektierten Licht). Welcher Schwingungsrichtung entspricht diese Polarisationsrichtung? 3. Einstellen des Messgeräts Mit Hilfe der Blende am Objektiv wird die geeignete maximale Lichtintensität eingestellt. Der am Messgerät eingestellte Messbereich sollte im Laufe der Messung nicht verändert werden! 4. Prüfung der Linearität der Photozelle Da im folgenden Intensitäten verglichen werden sollen, muss garantiert sein, dass die Photozelle in ihrem linearen Bereich arbeitet, sie darf also nicht zu stark belichtet werden. Dies läßt sich

7 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 7 leicht prüfen, indem die Blende am Objektiv stufenweise zugezogen wird. Die Blendenstufen an Photoobjektiven sind derart eingestellt, dass die Apertur und damit die Intensität von Stufe zu Stufe halbiert wird. Man trage die Messwerte sofort auf Millimeterpapier auf! Versuchsaufgaben 1. Messung des relativen Intensitätsverlaufes Nach der Prüfung der Linearität der Photozelle (s. o.) wird der relative Intensitätsverlauf I/I 0 im reflektierten und durchgehenden Licht als Funktion des Einfallswinkels α gemessen. (I ist die Intensität in Skalenteilen des Messinstruments,I 0 die Intensität ohne Glasplatte beiα 90.) Die Messungen sind für parallel und senkrecht zur Einfallsebene polarisiertes Licht durchzuführen und graphisch aufzutragen. Man zeichne dabei alle gemessenen und physikalisch festgelegten Punkte (φ 0 bzw. 90 ) in die Diagramme ein. 2. Bestimmung des Brechungsindexes der Glasplatte Der Brechungsindex der Glasplatte ist auf zwei Arten zu bestimmen: 1. aus dem Brewster-Winkel und 2. aus dem Verhältnis der durchgegangenen zur eingefallenen Lichtintensität bei senkrechtem Einfall (Übungsaufgabe 2). 3. Messung des Polarisationsgrades Der Polarisationsgrad I I Q I +I des durchgehenden Lichts bei unpolarisiertem einfallenden Licht soll für α 0 und α α p mit Hilfe des jetzt nach der Glasplatte in den Strahlengang gebrachten Analysators untersucht werden. Bemerkung: Alle Kurvenverläufe sind zu diskutieren und zu erklären!

8 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 8 Anhang Im folgenden werden Möglichkeiten zur Herstellung von linear polarisiertem Licht vorgestellt. Reflexion und gewöhnliche Brechung Die Grundlagen dazu wurden oben besprochen: Bei Einfall unter dem Brewsterwinkel ist das von einer Glasplatte (Brechungsindex n) reflektierte Licht vollständig, das durchgehende teilweise polarisiert. Zur praktischen Verwendung ist jedoch die reflektierte Komponente zu schwach. Um die lichtstarke durchgehende Komponenente vollständiger zu polarisieren, läßt man an einem Glasplattensatz den Vorgang der Reflexion und Brechung unter dem Brewsterwinkel wiederholt ablaufen. Nach den Fresnelschen Formeln gilt für α α p, β 90 α für die 1. Grenzfläche: E d 1 n 2 E e E d 2 1+n 2 E e E e E e (unpolarisiert) Damit folgt für den Polarisationsgrad: Q (1+n2 ) 2 (2 n) 2 (1+n 2 ) 2 +(2 n) 2 Nach der 2. Grenzfläche (1. Platte) ist: αp Q 1 (1+n2 ) 4 (2 n) 4 (1+n 2 ) 4 +(2 n) 4 und allgemein nach m Platten: Q m (1+n2 ) 4m (2 n) 4m (1+n 2 ) 4m +(2 n) 4m Zum Beispiel ergibt sich für n 3/2 nach einer Platte Q 1 0,16, nach zwei Platten Q 2 0,31, nach 5 Platten Q 5 0,66 usw. Q nähert sich mit zunehmender Plattenzahl asymptotisch dem Wert 1 was vollständiger Polarisation entspricht. Doppelbrechende Substanzen Alle nicht amorphen und nicht kubisch kristallinen Substanzen sind optisch anisotrop, d. h. Licht verschiedener Polarisation pflanzt sich in verschiedenen Kristallrichtungen mit verschieden Geschwindigkeiten fort (außer in Richtung der optischen Achse ), wobei nur ganz bestimmte Schwingungsrichtungen möglich sind. Daher spaltet z. B. beim Kalkspat ein auftreffender Strahl im Kristall in zwei Lichtstrahlen auf, die senkrecht zueinander polarisiert sind. Der eine wird ordentlicher (o) Strahl ( E schwingt senkrecht zur Einfallsebene), der andere, außerordentliche (e) Strahl ( E schwingt parallel zur Einfallsebene) genannt. Wegen ihrer verschiedenen Geschwindigkeiten (verschiedene Brechungsindizes) treten die beiden Strahlen räumlich versetzt wieder aus. Beim Nicolschen Prisma wird diese Erscheinung zur Herstellung von linear polarisiertem Licht benutzt: Durch einen geeigneten Schnitt der Flächen und Zusammenkitten zweier Kristallteile mit einem Kitt passenden Brechungsindexes erreicht man, dass der e-strahl (n e > n o, n e n Kitt ) ohne Richtungsänderung durch das Prisma hindurchtritt, der o-strahl dagegen (n o < n Kitt ) an der Kittfläche totalreflektiert und von der geschwärzten Seitenfläache absorbiert wird.

9 Versuch 19: Fresnelsche Formeln 9 ordentlicher Strahl Richtung d. opt. Achse 68 außerordentlicher Strahl Doppelbrechung Nicole sches Prisma Polarisationsfilter Heute werden vorwiegend Polarisationsfilter benutzt, die künstlich hergestellt sind, indem in einer Trägerschicht anisotrope Moleküle gleichmäßig orientiert eingelagert werden; etwa indem man sie vor dem Aushärten der Schicht mit Hilfe starker elektrischer Felder (Kerr-Effekt) einheitlich ausrichtet. Die Trägerschicht wird so eingefärbt, dass eine der beiden polarisierten Komponenten absorbiert wird. Künstliche Doppelbrechung Auch in normalerweise optisch isotropen Stoffen kann man Doppelbrechung künstlich erzeugen und so Licht polarisieren z. B.: (a) durch Spannungsdoppelbrechung (b) durch elektrische oder magnetische Felder Dichroismus Liegt Dichroismus vor, so hat das Material einen für ordentlichen und außerordentlichen Strahl unterschiedliches Absorptionsvermögen. Wird ein Strahl nahezu vollständig absorbiert, kann man solche Materilaien zur Polarisation benutzen.

Polarisation durch Reflexion

Polarisation durch Reflexion Version: 27. Juli 2004 Polarisation durch Reflexion Stichworte Erzeugung von polarisiertem Licht, linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht, Polarisator, Analysator, Polarisationsebene, optische

Mehr

NG Brechzahl von Glas

NG Brechzahl von Glas NG Brechzahl von Glas Blockpraktikum Frühjahr 2007 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Geometrische Optik und Wellenoptik.......... 2 2.2 Linear polarisiertes

Mehr

Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht

Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht Betreuer: Norbert Lages Hanno Rein praktikum2@hanno-rein.de Florian Jessen florian.jessen@student.uni-tuebingen.de 26. April 2004 Made

Mehr

Fresnelsche Formeln und Polarisation

Fresnelsche Formeln und Polarisation Physikalisches Praktikum für das Hauptfach Physik Versuch 25 Fresnelsche Formeln und Polarisation Wintersemester 2005 / 2006 Name: Mitarbeiter: EMail: Gruppe: Daniel Scholz Hauke Rohmeyer physik@mehr-davon.de

Mehr

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Optik

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Optik Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 10 Optik 02.07.2007 Wiederholung : Strom und Magnetismus B = µ 0 N I l Ampère'sche Gesetz Uind = d ( BA) dt Faraday'sche Induktionsgesetz v F L = Q v v ( B) Lorentzkraft

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Ferienkurs Experimentalphysik 3 Ferienkurs Experimentalphysik 3 Wintersemester 214/215 Thomas Maier, Alexander Wolf Lösung 1 Wellengleichung und Polarisation Aufgabe 1: Wellengleichung Eine transversale elektromagnetische Welle im Vakuum

Mehr

Polarisationsapparat

Polarisationsapparat 1 Polarisationsapparat Licht ist eine transversale elektromagnetische Welle, d.h. es verändert die Länge der Vektoren des elektrischen und magnetischen Feldes. Das elektrische und magnetische Feld ist

Mehr

Grundkurs IIIa für Studierende der Physik, Wirtschaftsphysik und Physik Lehramt

Grundkurs IIIa für Studierende der Physik, Wirtschaftsphysik und Physik Lehramt Grundkurs IIIa für Studierende der Physik, Wirtschaftsphysik und Physik Lehramt Othmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm Othmar.Marti@Physik.Uni-Ulm.de Vorlesung nach Hecht, Perez, Tipler, Gerthsen

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik

Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik Max v. Vopelius, Matthias Brasse 23.02.09 Inhaltsverzeichnis 1 Wellen 1 1.1 Allgemeines zu Wellen.................................... 1 1.1.1 Wellengleichung für

Mehr

Polarisation durch Doppelbrechung

Polarisation durch Doppelbrechung Version: 27. Juli 24 O4 O4 Polarisation durch Doppelbrechung Stichworte Erzeugung von polarisiertem Licht, linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht, Polarisator, Analysator, Polarisationsebene,

Mehr

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion.

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion. 5.9.30 ****** 1 Motivation Polarisiertes Licht wird an einem geschwärzten Glasrohr reflektiert, so dass auf der Hörsaalwand das Licht unter verschiedenen Relexionswinkeln auftrifft. Bei horizontaler Polarisation

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Ferienkurs Experimentalphysik 3 Ferienkurs Experimentalphysik 3 Musterlösung Montag 14. März 2011 1 Maxwell Wir bilden die Rotation der Magnetischen Wirbelbleichung mit j = 0: ( B) = +µµ 0 ɛɛ 0 ( E) t und verwenden wieder die Vektoridenditäet

Mehr

Polarisation und optische Aktivität

Polarisation und optische Aktivität Polarisation und optische Aktivität 1 Entstehung polarisiertes Licht Streuung und Brechung einer Lichtwelle Reflexion einer Lichtwelle Emission durch eine polarisierte Quelle z.b. einen schwingenden Dipol

Mehr

3.3 Polarisation und Doppelbrechung. Ausarbeitung

3.3 Polarisation und Doppelbrechung. Ausarbeitung 3.3 Polarisation und Doppelbrechung Ausarbeitung Fortgeschrittenenpraktikum an der TU Darmstadt Versuch durchgeführt von: Mussie Beian, Florian Wetzel Versuchsdatum: 8.6.29 Betreuer: Dr. Mathias Sinther

Mehr

Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung

Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung Markus Rosenstihl e-mail:rosenst@prp.physik.tu-darmstadt.de Praktikumspartner: Shona Mackie, Wolfgang Schleifenbaum Betreuer: Dr. Holzfuss 6. Juli 2005 1 1

Mehr

6.2.2 Mikrowellen. M.Brennscheidt

6.2.2 Mikrowellen. M.Brennscheidt 6.2.2 Mikrowellen Im vorangegangen Kapitel wurde die Erzeugung von elektromagnetischen Wellen, wie sie im Rundfunk verwendet werden, mit Hilfe eines Hertzschen Dipols erklärt. Da Radiowellen eine relativ

Mehr

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik OW_0_0 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion Unterrichtliche Voraussetzungen: Grundbegriffe der Strahlenoptik Literaturangaben: Optik: Versuchsanleitung der Fa. Leybold; Hürth 986 Verfasser: Peter

Mehr

Versuch Polarisiertes Licht

Versuch Polarisiertes Licht Versuch Polarisiertes Licht Vorbereitung: Eigenschaften und Erzeugung von polarisiertem Licht, Gesetz von Malus, Fresnelsche Formeln, Brewstersches Gesetz, Doppelbrechung, Optische Aktivität, Funktionsweise

Mehr

Versuch O08: Polarisation des Lichtes

Versuch O08: Polarisation des Lichtes Versuch O08: Polarisation des Lichtes 5. März 2014 I Lernziele Wellenoptik Longitudinal- und Transversalwellen Elektromagnetische Wellen II Physikalische Grundlagen Nachweismethode Elektromagnetische Wellen

Mehr

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen 0.09.06 Brechung Trifft Licht auf die Grenzfläche zweier Stoffe, zweier Medien, so wird es zum Teil reflektiert, zum Teil verändert es an der Grenze beider Stoffe seine Richtung, es wird gebrochen. Senkrecht

Mehr

Versuch O3/O4 - Reflexion polarisierten Lichts / Drehung der Polarisationsebene. Abgabedatum: 24. April 2007

Versuch O3/O4 - Reflexion polarisierten Lichts / Drehung der Polarisationsebene. Abgabedatum: 24. April 2007 Versuch O3/O4 - Reflexion polarisierten Lichts / Drehung der Polarisationsebene Sven E Tobias F Abgabedatum: 24. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Thema des Versuchs 3 2 Physikalischer Kontext 3 2.1 Reflexionsgesetz............................

Mehr

Versuch Nr. 22. Fresnelformeln

Versuch Nr. 22. Fresnelformeln Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 22 Fresnelformeln Versuchsziel: Die Fresnelformeln beschreiben, in welcher Weise sich ein polarisierter oder unpolarisierter Lichtstrahl verhält, wenn er auf die Grenzfläche

Mehr

Photonik Technische Nutzung von Licht

Photonik Technische Nutzung von Licht Photonik Technische Nutzung von Licht Polarisation Überblick Polarisation Fresnel sche Formeln Brewster-Winkel Totalreflexion Regensensor Doppelbrechung LCD-Display 3D Fernsehen und Kino Polarisation Polarisation

Mehr

OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente Physik für Pharmazeuten OPTIK Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente geometrische Optik Wellengleichungen (Maxwellgleichungen) beschreiben "alles" Evolution exakt berechenbar

Mehr

FK Ex 4 - Musterlösung Montag

FK Ex 4 - Musterlösung Montag FK Ex 4 - Musterlösung Montag 1 Wellengleichung Leiten Sie die Wellengleichungen für E und B aus den Maxwellgleichungen her. Berücksichtigen Sie dabei die beiden Annahmen, die in der Vorlesung für den

Mehr

3 Brechung und Totalreflexion

3 Brechung und Totalreflexion 3 Brechung und Totalreflexion 3.1 Lichtbrechung Lichtstrahlen am Übergang von Luft zu Wasser In der Luft breitet sich ein Lichtstrahl geradlinig aus. Trifft der Lichtstrahl nun auf eine Wasseroberfläche,

Mehr

4 Brechung und Totalreflexion

4 Brechung und Totalreflexion 4 Brechung und Totalreflexion 4.1 Lichtbrechung Experiment: Brechung mit halbkreisförmigem Glaskörper Experiment: Brechung mit halbkreisförmigem Glaskörper (detailliertere Auswertung) 37 Lichtstrahlen

Mehr

C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!)

C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!) C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!) 4. Physikalische Grundlagen Licht ist als elektromagnetische Welle eine Transversalwelle, d.h. der elektrische Feldvektor schwingt in einer

Mehr

Praktikumsprotokoll. Versuch Nr. 407 Fresnelsche Formeln. Frank Hommes und Kilian Klug

Praktikumsprotokoll. Versuch Nr. 407 Fresnelsche Formeln. Frank Hommes und Kilian Klug Praktikumsprotokoll Versuch Nr. 407 Fresnelsche Formeln und Durchgeführt am: 18 Mai 2004 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Theoretische Hintergründe 3 2.1 Polarisation senkrecht zur Einfallsebene..............

Mehr

AUSWERTUNG: POLARISATION

AUSWERTUNG: POLARISATION AUSWERTUNG: POLARISATION TOBIAS FREY, FREYA GNAM 1. POLARISIERTES LICHT Linear polarisiertes Licht. Die linear polarisierte Welle wurde mit Hilfe eines Polarisationsfilters erzeugt, wobei weißes Licht

Mehr

Pockels-Effekt und optische Aktivität

Pockels-Effekt und optische Aktivität Praktikumsversuch zur Wahlpflicht-Vorlesung Atom- und Quantenoptik (WS 2009) Dr. Robert Löw, Dr. Sven M. Ulrich, Jochen Kunath Pockels-Effekt und optische Aktivität Einleitung Dieser Versuch besteht aus

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik III

Ferienkurs Experimentalphysik III Ferienkurs Experimentalphysik III Aufgaben Montag - Elektrodynamik und Polarisation Monika Beil, Michael Schreier 27. Juli 2009 1 Prisma Gegeben sei ein Prisma mit Önungswinkel γ. Zeigen Sie dass bei symmetrischem

Mehr

Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung

Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung Versuche P2-11 Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung Thomas Keck und Marco A., Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 18.04.2011 1 1 Licht 1.1 Licht

Mehr

O 11 Lichtpolarisation

O 11 Lichtpolarisation O 11 Lichtpolarisation 1. Aufgaben 1. Der Polarisationswinkel für Glas ist zu ermitteln und daraus die Brechzahl n zu berechnen. Der zufällige Größtfehler für n ist anzugeben. 2. Die Reflexionskoeffizienten

Mehr

Physikalisches Anfängerpraktikum an der Universität Konstanz:

Physikalisches Anfängerpraktikum an der Universität Konstanz: Physikalisches Anfängerpraktikum an der Universität Konstanz: Fresnelsche Formeln Experiment durchgeführt am 30.11.2004 Jan Korger, Studiengang Physik-Diplom Thomas Wurth, Studiengang Physik-Diplom 1 Einleitung

Mehr

8. Polarisatoren Brewster-Platten-Polarisator

8. Polarisatoren Brewster-Platten-Polarisator 8. Polarisatoren Der Polarisationszustand des Lichtes wird durch drei Parameter beschrieben, die Orientierung (links oder rechts), den Grad der Elliptizität und der Richtung der Hauptachse der Ellipse.

Mehr

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Michael Mittermair 27. August 2013 1 Inhaltsverzeichnis 1 Elektromagnetische Schwingungen 3 1.1 Wiederholung des Schwingkreises................ 3 1.2 der Hertz sche Dipol.......................

Mehr

Praktikum SC Optische Aktivität und Saccharimetrie

Praktikum SC Optische Aktivität und Saccharimetrie Praktikum SC Optische Aktivität und Saccharimetrie Hanno Rein, Florian Jessen betreut durch Gunnar Ritt 19. Januar 2004 1 Vorwort In den meiste Fällen setzt man bei verschiedensten Rechnungen stillschweigend

Mehr

Aufgabenblatt zum Seminar 13 PHYS70357 Elektrizitätslehre und Magnetismus (Physik, Wirtschaftsphysik, Physik Lehramt, Nebenfach Physik)

Aufgabenblatt zum Seminar 13 PHYS70357 Elektrizitätslehre und Magnetismus (Physik, Wirtschaftsphysik, Physik Lehramt, Nebenfach Physik) Aufgabenblatt zum Seminar 3 PHYS7357 Elektrizitätslehre und Magnetismus (Physik, Wirtschaftsphysik, Physik Lehramt, Nebenfach Physik) Othmar Marti, (othmar.marti@uni-ulm.de) 5. 7. 9 Aufgaben. Zwei gleiche

Mehr

Aufgabe 2.1: Wiederholung: komplexer Brechungsindex

Aufgabe 2.1: Wiederholung: komplexer Brechungsindex Übungen zu Materialwissenschaften II Prof. Alexander Holleitner Übungsleiter: Jens Repp / Eric Parzinger Kontakt: jens.repp@wsi.tum.de / eric.parzinger@wsi.tum.de Blatt 2, Besprechung: 23.04.2014 / 30.04.2014

Mehr

Wellen als Naturerscheinung

Wellen als Naturerscheinung Wellen als Naturerscheinung Mechanische Wellen Definition: Eine (mechanische) Welle ist die Ausbreitung einer (mechanischen) Schwingung im Raum, wobei Energie und Impuls transportiert wird, aber kein Stoff.

Mehr

POLARISATION. Von Carla, Pascal & Max

POLARISATION. Von Carla, Pascal & Max POLARISATION Von Carla, Pascal & Max Die Entdeckung durch MALUS 1808 durch ÉTIENNE LOUIS MALUS entdeckt Blick durch einen Kalkspat auf die an einem Fenster reflektierten Sonnenstrahlen, durch Drehen wurde

Mehr

1 Elektromagnetische Wellen im Vakuum

1 Elektromagnetische Wellen im Vakuum Technische Universität München Christian Neumann Ferienkurs Elektrodynamik orlesung Donnerstag SS 9 Elektromagnetische Wellen im akuum Zunächst einige grundlegende Eigenschaften von elektromagnetischen

Mehr

Übungen zur Optik (E3-E3p-EPIII) Blatt 14

Übungen zur Optik (E3-E3p-EPIII) Blatt 14 Übungen zur Optik (E3-E3p-EPIII) Blatt 14 Wintersemester 2016/2017 Vorlesung: Thomas Udem ausgegeben am 31.01.2017 Übung: Nils Haag (Nils.Haag@lmu.de) besprochen ab 06.02.2017 Die Aufgaben ohne Stern sind

Mehr

Polarisation des Lichts

Polarisation des Lichts PeP Vom Kerzenlicht zum Laser Versuchsanleitung Versuch 4: Polarisation des Lichts Polarisation des Lichts Themenkomplex I: Polarisation und Reflexion Theoretische Grundlagen 1.Polarisation und Reflexion

Mehr

Polarisation und Doppelbrechung

Polarisation und Doppelbrechung O7 Physikalisches Grundpraktikum Abteilung Optik Polarisation und Doppelbrechung 1 Lernziele Wellencharakter des Lichts, verschiedene Polarisationszustände, Polarisationskontrolle, Doppelbrechung 2 Vorausgesetzte

Mehr

5.9.301 Brewsterscher Winkel ******

5.9.301 Brewsterscher Winkel ****** 5.9.301 ****** 1 Motivation Dieser Versuch führt vor, dass linear polarisiertes Licht, welches unter dem Brewsterwinkel auf eine ebene Fläche eines durchsichtigen Dielektrikums einfällt, nur dann reflektiert

Mehr

V. Optik. V.2 Wellenoptik. Physik für Mediziner 1

V. Optik. V.2 Wellenoptik. Physik für Mediziner 1 V. Optik V. Wellenoptik Physik für Mediziner 1 Beschreibungen des Lichts Geometrische Optik charakteristische Längen >> Wellenlänge (μm) Licht als Strahl Licht Quantenoptik mikroskopische Wechselwirkung

Mehr

2. Optik. 2.1 Elektromagnetische Wellen in Materie Absorption Dispersion. (Giancoli)

2. Optik. 2.1 Elektromagnetische Wellen in Materie Absorption Dispersion. (Giancoli) 2. Optik 2.1 Elektromagnetische Wellen in Materie 2.1.1 Absorption 2.1.2 Dispersion 2.1.3 Streuung 2.1.4 Polarisationsdrehung z.b. Optische Aktivität: Glucose, Fructose Faraday-Effekt: Magnetfeld Doppelbrechender

Mehr

Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität

Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität Versuchsziel Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität Es soll das Malussche Gesetz überprüft und Wellenlängenabhängigkeit des spezifischen Drehvermögens einer Zuckerlösung untersucht

Mehr

IO2. Modul Optik. Refraktion und Reflexion

IO2. Modul Optik. Refraktion und Reflexion IO2 Modul Optik Refraktion und Reflexion In der geometrischen Optik sind die Phänomene der Reflexion sowie der Refraktion (Brechung) von enormer Bedeutung. Beide haben auch vielfältige technische Anwendungen.

Mehr

2.1 Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern Transmissions- t und Reflexionskoeffizienten r Fresnelsche Gleichungen

2.1 Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern Transmissions- t und Reflexionskoeffizienten r Fresnelsche Gleichungen Theorie 2 2.1 Optische Grundlagen für Grenzflächen und Volumina von Festkörpern 2.1.1 Transmissions- t und Reflexionskoeffizienten r Fresnelsche Gleichungen Sonnenlicht ist physikalisch betrachtet eine

Mehr

Optik. Was ist ein Modell? Strahlenoptik. Modelle in der Physik. Modell Lichtstrahl. Modell Lichtstrahl

Optik. Was ist ein Modell? Strahlenoptik. Modelle in der Physik. Modell Lichtstrahl. Modell Lichtstrahl Modelle in der Physik Optik Strahlenoptik vereinfachte Darstellungen der Wirklichkeit dienen der besseren Veranschaulichung Wesentliches wird hervorgehoben Unwesentliches wird vernachlässigt Was ist ein

Mehr

m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter

m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter Wellen Tsunami Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: v g h g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter Berechnungsbeispiel: h=4000 m v 9,81 4000 198 km v 713 h m s Räumliche

Mehr

Weitere Wellenmerkmale des Lichtes

Weitere Wellenmerkmale des Lichtes Weitere Wellenmerkmale des Lichtes Farben an einer CD/DVD: Oberflächenstruktur: Die Erhöhungen und Vertiefungen (Pits/Lands) auf einer CD-Oberfläche wirkt als Reflexionsgitter. d Zwischen den reflektierten

Mehr

Versuch O3 - Wechselwirkung Licht - Materie. Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum:

Versuch O3 - Wechselwirkung Licht - Materie. Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum: Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald Institut für Physik Namen: Versuch O3 - Wechselwirkung Licht - Materie Gruppennummer: lfd. Nummer: Datum: 1. Aufgabenstellung 1.1. Versuchsziel Untersuchen Sie

Mehr

Physikalisches Grundpraktikum. Polarisiertes Licht

Physikalisches Grundpraktikum. Polarisiertes Licht Fachrichtungen der Physik UNIVERSITÄT DES SAARLANDES Physikalisches Grundpraktikum Polarisiertes Licht WWW-Adresse Grundpraktikum Physik: 0Hhttp://grundpraktikum.physik.uni-saarland.de/ Kontaktadressen

Mehr

Optik Licht als elektromagnetische Welle

Optik Licht als elektromagnetische Welle Optik Licht als elektromagnetische Welle k kx kx ky 0 k z 0 k x r k k y k r k z r y Die Welle ist monochromatisch. Die Wellenfronten (Punkte gleicher Wellenphase) stehen senkrecht auf dem Wellenvektor

Mehr

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN HARMONISCHE SCHWINGUNGEN Begriffe für Schwingungen: Die Elongation γ ist die momentane Auslenkung. Die Amplitude r ist die maximale Auslenkung aus der Gleichgewichtslage (r >0). Die Schwingungsdauer T

Mehr

Brechung des Lichts Arbeitsblatt

Brechung des Lichts Arbeitsblatt Brechung des Lichts Arbeitsblatt Bei den dargestellten Strahlenverläufen sind einige so nicht möglich. Zur Erklärung kannst du deine Kenntnisse über Brechung sowie über optisch dichtere bzw. optisch dünnere

Mehr

Übungen zur Physik II PHY 121, FS 2017

Übungen zur Physik II PHY 121, FS 2017 Übungen zur Physik II PHY 121, FS 2017 Serie 12 Ausbreitungsgeschwindigkeit = propagation speed Lichtstrahl = light ray Laufzeit = propagation time Brechung = refraction Optisch dicht = optically dense

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Ferienkurs Experimentalphysik 3 Ferienkurs Experimentalphysik 3 Wintersemester 2014/2015 Thomas Maier, Alexander Wolf Lösung Probeklausur Aufgabe 1: Lichtleiter Ein Lichtleiter mit dem Brechungsindex n G = 1, 3 sei hufeisenförmig gebogen

Mehr

α = tan Absorption & Reflexion

α = tan Absorption & Reflexion Absorption & Reflexion Licht wird von Materie absorbiert, und zwar meist frequenzabhängig. Bestrahlt man z.b. eine orange Oberfläche mit weißem Tageslicht, so wird nur jener Farbteil absorbiert, der nicht

Mehr

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen.

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen. Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum 10/015 M Schallwellen Am Beispiel von Ultraschallwellen in Wasser werden Eigenschaften von Longitudinalwellen betrachtet. Im ersten

Mehr

PeP Physik erfahren im ForschungsPraktikum

PeP Physik erfahren im ForschungsPraktikum Physik erfahren im ForschungsPraktikum Vom Kerzenlicht zum Laser Kurs für die. Klasse, Gymnasium, Mainz.2004 Daniel Klein, Klaus Wendt Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, D-55099 Mainz

Mehr

Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum

Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Praktikum für Physiker Versuch O6: Konzentrationsbestimmung mit dem ZEISS-Polarimeter Name: Versuchsgruppe:

Mehr

Präparation dynamischer Eigenschaften

Präparation dynamischer Eigenschaften Kapitel 2 Präparation dynamischer Eigenschaften 2.1 Präparation dynamischer Eigenschaften in der klassischen Mechanik Physikalische Objekte, die in einem Experiment untersucht werden sollen, müssen vorher

Mehr

PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT

PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 20 PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT Versuchsziel: Bestimmung der Winkeldispersionskurve und des Auflösungsvermögens von Prismen. brechende Kante Ablenkwinkel einfallendes

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik III

Ferienkurs Experimentalphysik III Ferienkurs Experimentalphysik III Musterlösung Montag - Elektrodynamik und Polarisation Monika Beil, Michael Schreier 7. Juli 009 1 Prisma Gegeben sei ein Prisma mit Önungswinkel γ. Zeigen Sie dass bei

Mehr

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel OPTIK Elektromagnetische Wellen Grundprinzip: Beschleunigte elektrische Ladungen strahlen. Licht ist eine elektromagnetische Welle. Hertzscher Dipol Ausbreitung der Welle = der Schwingung Welle = senkrecht

Mehr

12.1 Licht als elektromagnetische Welle

12.1 Licht als elektromagnetische Welle Inhalt 1 1 Optik 1.1 Licht als elektromagnetische Welle 1. Reflexions- und Brechungsgesetz 1.3 Linsen und optische Abbildungen 1.4 Optische Instrumente 1.4.1 Mikroskop 1.4. Fernrohr 1.5 Beugungsphänomene

Mehr

Tutorium Physik 2. Optik

Tutorium Physik 2. Optik 1 Tutorium Physik 2. Optik SS 16 2.Semester BSc. Oec. und BSc. CH 2 Themen 7. Fluide 8. Rotation 9. Schwingungen 10. Elektrizität 11. Optik 12. Radioaktivität 3 11. OPTIK - REFLEXION 11.1 Einführung Optik:

Mehr

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed georg.steinbrueck@desy.de 1 WS 2015/16

Mehr

Wellen in inhomogenen Medium 1. Prinzipien der Wellenausbreitung

Wellen in inhomogenen Medium 1. Prinzipien der Wellenausbreitung 42 KAPITEL D Wellen in inhomogenen Medium 1. Prinzipien der Wellenausbreitung Ein Medium kann inhomogen sein, weil die Geschwindigkeit sich innerhalb des Raumes kontinuierlich ändert, weil Grenzflächen

Mehr

Klausurtermin: Anmeldung: 2. Chance: voraussichtlich Klausur am

Klausurtermin: Anmeldung:  2. Chance: voraussichtlich Klausur am Klausurtermin: 13.02.2003 Anmeldung: www.physik.unigiessen.de/dueren/ 2. Chance: voraussichtlich Klausur am 7.4.2003 Optik: Physik des Lichtes 1. Geometrische Optik: geradlinige Ausbreitung, Reflexion,

Mehr

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt Interferenz in dünnen Schichten Interferieren die an dünnen Schichten reflektierten Wellen miteinander, so können diese sich je nach Dicke der Schicht und Winkel des Einfalls auslöschen oder verstärken

Mehr

Übungsblatt 04 Grundkurs IIIa für Physiker, Wirtschaftsphysiker und Physik Lehramt

Übungsblatt 04 Grundkurs IIIa für Physiker, Wirtschaftsphysiker und Physik Lehramt Übungsblatt 4 Grundkurs IIIa für Physiker, Wirtschaftsphysiker und Physik Lehramt Othmar Marti, (othmar.marti@physik.uni-ulm.de) 17., 23. und 24. 6. 23 1 Aufgaben Das Fermatsche Prinzip 1, Polarisation

Mehr

Ebene elektromagnetische Wellen

Ebene elektromagnetische Wellen Kapitel 5 Ebene elektromagnetische Wellen 5.1 Ebene Wellen in nichtleitendem Medium Eine sehr wichtige Folgerung aus den Maxwell-Gleichungen ist die Existenz von Wellen, die den Energietransport beschreiben.

Mehr

HANDOUT. Vorlesung: Glasanwendungen. Klassische Theorie der Lichtausbreitung

HANDOUT. Vorlesung: Glasanwendungen. Klassische Theorie der Lichtausbreitung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Universität des Saarlandes HANDOUT Vorlesung: Glasanwendungen Klassische Theorie der Lichtausbreitung Leitsatz: 27.04.2017 In diesem Abschnitt befassen

Mehr

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Montag

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Montag Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 3 Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Montag Inhaltsverzeichnis Technische Universität München 1 Elektromagnetische Wellen 1 1.1 Maxwell-Gleichungen im Medium......................

Mehr

Übungen zur Experimentalphysik 3

Übungen zur Experimentalphysik 3 Übungen zur Experimentalphysik 3 Prof. Dr. L. Oberauer Wintersemester 2010/2011 11. Übungsblatt - 17. Januar 2011 Musterlösung Franziska Konitzer (franziska.konitzer@tum.de) Aufgabe 1 ( ) (7 Punkte) a)

Mehr

Vorkurs Physik des MINT-Kollegs

Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Optik MINT-Kolleg Baden-Württemberg 1 KIT 03.09.2013 Universität desdr. Landes Gunther Baden-Württemberg Weyreter - Vorkurs und Physik nationales Forschungszentrum in der

Mehr

Polarisation von Licht

Polarisation von Licht Ziele und Hintergründe Polarisation von Licht This velocity is so nearly that of light that it seems we have strong reason to conclude that light itself (including radiant heat and other radiations) is

Mehr

Othmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm

Othmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm Grundkurs IIIa für Physiker Othmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm Othmar.Marti@Physik.Uni-Ulm.de Vorlesung nach Tipler, Gerthsen, Hecht Skript: http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3a-2002

Mehr

Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation

Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Objekt zu sehen: (1) Wir sehen das vom Objekt emittierte Licht direkt (eine Glühlampe, eine Flamme,

Mehr

4.5. Fresnelsche Formeln

4.5. Fresnelsche Formeln 4.5 Fresnelsche Formeln 331 4.5. Fresnelsche Formeln Ziel Bestätigung der fresnelschen Formeln zur Reflexion und Transmission von elektromagnetischen Wellen an ebenen Grenzflächen. Betrachtet wird im Experiment

Mehr

Grundlagen der Physik 2 Lösung zu Übungsblatt 12

Grundlagen der Physik 2 Lösung zu Übungsblatt 12 Grundlagen der Physik Lösung zu Übungsblatt Daniel Weiss 3. Juni 00 Inhaltsverzeichnis Aufgabe - Fresnel-Formeln a Reexionsvermögen bei senkrechtem Einfall.................. b Transmissionsvermögen..............................

Mehr

Physikalisches Praktikum I. Polarisation durch ein optisch aktives Medium

Physikalisches Praktikum I. Polarisation durch ein optisch aktives Medium Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I Name: Polarisation durch ein optisch aktives Medium Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser

Mehr

Versuch 231 Polarisiertes Licht

Versuch 231 Polarisiertes Licht Versuch 231 Polarisiertes Licht Bergmann-Schäfer, Experimentalphysik, Band III, Homepage des Praktikums http://www.physikpraktika.uni-hd.de. III Vorbereitung Bereiten Sie sich auf die Beantwortung von

Mehr

Versuch 231 Polarisiertes Licht

Versuch 231 Polarisiertes Licht Versuch 231 Polarisiertes Licht Bergmann-Schäfer, Experimentalphysik, Band III, Homepage des Praktikums http://www.physikpraktika.uni-hd.de. III Vorbereitung Bereiten Sie sich auf die Beantwortung von

Mehr

Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves

Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves 1. Einleitung 2. Optische Grundbegriffe 3. Optische Meßverfahren 3.1 Grundlagen dρ 3.2 Interferometrie, ρ(x,y), dx (x,y) 3.3 Laser-Doppler-Velozimetrie

Mehr

8 Reflexion und Brechung

8 Reflexion und Brechung Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften Vorlesung zur Experimentalphysik III Wintersemester 28/29 Prof. Dr. Josef A. Käs Vorlesungsmitschrift zur Vorlesung vom 2.11.28 8 Reflexion

Mehr

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht Ausbreitung von Licht Verschiedene Beschreibungen je nach Größe des leuchtenden (oder beleuchteten) Objekts relativ zur Wellenlänge a) Geometrische Optik: Querdimension

Mehr

Wellencharakter von Licht, Reflexion, Brechung, Totalreflexion

Wellencharakter von Licht, Reflexion, Brechung, Totalreflexion Übung 24 Optik Wellencharakter von Licht, Reflexion, Brechung, Totalreflexion Lernziele - verstehen, dass das Licht Wellencharakter besitzt. - verstehen, wie beim Fresnel'schen Spiegelversuch die beobachteten

Mehr

wobei A die Amplitude der einlaufenden Welle, B diejenige der reflektierten, und C die Amplitude der transmittierten Welle bezeichnen.

wobei A die Amplitude der einlaufenden Welle, B diejenige der reflektierten, und C die Amplitude der transmittierten Welle bezeichnen. Dieter Suter - 359 - Physik B2 6.2. Reflexion und Brechung 6.2.1. Reflexion: Grundlagen Z: Reflexion in 1D Transmission hergeleitet: Grenzflächen sind hierbei Punkte, an denen sich der Wellenwiderstand

Mehr

Elektromagnetische Felder und Wellen

Elektromagnetische Felder und Wellen Elektromagnetische Felder und Wellen Name: Vorname: Matrikelnummer: Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Aufgabe 12:

Mehr

3.5. Fresnelsche Formeln

3.5. Fresnelsche Formeln 3.5 Fresnelsche Formeln 327 3.5. Fresnelsche Formeln Ziel Bestätigung der fresnelschen Formeln zur Reflexion und Transmission von elektromagnetischen Wellen an ebenen Grenzflächen. Betrachtet wird im Experiment

Mehr

PHY. Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop Versuch: 17. Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop

PHY. Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop Versuch: 17. Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop Testat Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop Versuch: 17 Mo Di Mi Do Fr Datum: Abgabe: Fachrichtung Sem. Brechzahlbestimmung und Prismenspektroskop 1. Aufgabenstellung 1.1. Für eine vorgegebene Wellenlänge

Mehr

Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus.

Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus. Nächste Vorlesung: Am 23. November 2016, 8:00 9:30 Geänderte Ort: Lang Imre Terem (Hörsaal) Semmelweis Str.6 6725 Szeged Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus. Grundlagen der Optik. Medizinische

Mehr