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"Welienausbreitung und "Welleninterferenz 



wir als Bahnkurve in jeder senkrecht zum 

 Strahl liegenden Ebene: 



77* 2 2 cos (5 .. . 2 . 



60) -j^ + ga ~ AB n C == sm z d, 



d. h. die Balm ist eine Ellipse. Durch eine 

 derartige Schwingungsform sind in der Tat 

 um den Strahl herum zwei Richtungen 

 ausgezeichnet in der yz-Ebene: Die Rich- 

 tungen der kleinen und groBen Ellipsen- 

 achse. Wegen des Auftretens dieser Seit- 

 lichkeit heifien diese Wellen, eben nicht 

 sehr gliicklich, polarisiert, und zwar speziell 

 in dem Falle der Gleichung (60) elliptisch 

 polarisiert. Elliptisch polarisiertes Licht 

 tritt also auf, wenn die beiden Komponenten 

 t] und C ungleiche Amplitude!! und eine 

 Phasendifferenz d haben, die von ver- 

 schieden ist. Man kann dies erzielen, wenn 

 man natiirliches Licht an einer Metallflache 

 reflektieren laBt. Dann lehrt die Me tall - 

 optik, daB die Schwingungen parallel der 

 Einfallsebene gegeniiber denen senkrecht 

 der Einfallsebene eine Phasendifferenz er- 

 leiden. Speziell kann man es auch erzielen, 

 daB gleichzeitig die Amplitude!! der beiden 

 Komponenten gleich werden (B = A) und 

 die Phasendifferenz 6=7i/ 2 wird, dann geht 

 Gleichung (60) liber in den Spezialfall: 



61) ry 2 + C 2 == A 2 , 



d. h. die Schwingung ist kreisformig und 

 die daraus sich fortpflanzende Welle heiBt 

 ,,zirkular polarisiert". 



Ist endlich die Phasendifferenz d = 

 oder n, so laBt sich (60) schreiben: 



'5- \ 9 



1 4)=- 



und das ist die Gleichung einer Geraden 

 durch den Koordinatenanfangspunkt; das 

 Teilchen schwingt dann geradlinig; 

 die entsandte Welle heiBt ,, gerad- 

 linig" oder ,, linear polarisiert". Beim 

 Lichte erzielt man diesen einfachsten Zu- 

 stand durch Reflexion an durchsichtigen 

 Substanzen unter dem sogenannten Polarisa- 

 tionswinkel. Fiir diesen gilt das Brewster- 

 sche Gesetz, daB die trigonometrische Tan- 

 gente des Polarisationswinkels gleich dem 

 Brechungsexponenten ist. 



Bisher betrachteten wir nur die Schwin- 

 gungen eines Teilchens, d. h. den Vorgang 

 in einer Ebene senkrecht zum Strahl. Nun 

 pflanzen sich aber die elliptischen, zirku- 

 laren, linearen Schwingungen eines Teilchens 

 wegen der endlichen Fortpflanzungsgeschwin- 

 digkeit in Wellen fort, d. h. die benachbarten 

 Teilchen sind in ihrer Schwingung mehr und 

 mehr verspatet, je weiter sie vom Ausgangs- 

 punkte entfernt sind. Bei elliptischen Schwin- 

 gungen beschreiben alle Teilchen kongruente 

 Ellipsen, nur befindet sich jedes Teilchen in 

 einem bestimmten Momente an einer anderen 



Stelle. Bedeutet daher in Figur 20 EE die 

 perspektivisch zu sehende Ellipse, die das 

 erste erregende Teilchen P in der yz-Ebene 



Fig. 20. 



beschreibt, ist ferner x die Fortpflanzungs- 

 richtung, so haben wir einen elliptischen 

 Zylinder parallel der x-Achse zu konstruieren, 

 der die Ellipse EE als Grund- und Gegen- 

 flache hat. Verbinden wir jetzt in einem 

 bestimmten Augenblicke alle schwingenden 

 Teilchen miteinander, ahnlich wie es in Figur 3 

 geschehen ist, so bilden sie auf dem Zylinder 

 eine Schraubenlinie, da die ingleichen Ab- 

 standen aufeinander folgenden schwingenden 

 Punkte um das gleiche Stiick in ihrer Phase 

 verspatet sind. 



Genau so ist es natiirlich mit dem zirku- 

 larpolarisierten Lichte, nur ist der Zylinder, 

 auf dem die Schraubenlinie zu konstruieren 

 ist, ein Kreiszylinder. Beim linearpolarisier- 

 ten Lichte endlich haben wir eine bestimmte 

 Ebene durch den Strahl, in der die lineare 

 Schwingung liegt (Fig. 21). 



Fig. 21. 



Wegen der Details sei nochmals auf den 

 Artikel ,,Lichtpolarisation" verwiesen. 



n. Energetik der Wellenbewegung. 

 Eine Welle entsteht durch das Zusammen- 

 wirken einer groBen Zahl von Teilchen, deren 

 jedes um eine bestimmte Ruhelage Schwin- 

 gungen ausf iihrt, die in der Phase gleichmaBig 

 gegeneinander verschoben sind. Im Mittel 

 bleibt jedes Teilchen an seinem Orte; es 

 findet also kein Massentr an sport statt. 

 Was dagegen durch die Wellenbewegung 

 transportiert wird, ist die Energie. Be- 

 trachten wir etwa Figur 3. Dort wird das 

 erste Teilchen durch einen auBeren Eingriff 

 zum Schwingen gebracht und darin erhalten. 

 Aber wie wir gesehen haben, geraten all- 

 mahlich alle Teilchen in Schwingungen, so 



