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Lichtpolarisation 



ist in diesem Falle der reflektierte Strahl in der 

 Einfallsebene polarisiert (Brewster sches 

 Gesetz). 



4. Fall. Das einfallende Licht ist natiir- 

 liches Licht, in dem keine Polarisationsrichtung 

 bevorzugt ist. Wir sind dann berechtigt, das 

 einfallende Licht anzusehen als ziir Halfte in 

 der Einfallsebene und zur anderen Halfte senk- 

 recht dazu polarisiert. Daraus ergeben sich 

 sofort die Intensitatsformeln: 



s'n 2 (qp if>) 



sin 2 (<p+it>) 



+ 



sin2g> sin2if> 



sin 2 



+ 



tg 2 

 sin2qp 



sin a (qp+t|;)cos 2 ((jp i 



Reflektiertes und durchgelassenes Licht be- 

 stehen deranach beide aus 2 Teilen, deren einer 

 in der Einfallsebene, deren anderer senkrecht 

 dazu polarisiert sind. Beide Teile sind aber 

 nicht mehr gleich groB; in beiden haben wir 

 daher nicht mehr natiirlich.es Licht, sondern ein 

 Gemisch von natiirlichem mit polarisiertem. 

 Der UeberschuB des einen Teils iiber den anderen 

 gibt die Intensitiit des polar isierten Lichtes an, 

 das dera natiirlichen beigemischt ist; die polari- 

 sierten Intensitaten erhalten wir also, indem wir 

 in obigen Forrneln das Pluszeichen durch ein 

 Minuszeichen ersetzen. Die Polarisationsebene 

 des polarisieiten Anteils liegt beim reflektierten 

 Licht in der Einfallsebene, beim gebrochenen 

 senkrecht zur Einfallsebene. Berechnet man die 

 * Intensitaten diesev polarisierten Anteile, so i'indet 

 man, daB sie fiir beide Strahlen gleich groB sind. 



Auch fiir einfallendes natiirliches Licht zeigt 



sich, daB, im Falle <JP + i/> = ^ ist, das ganze 



reflektierte Licht in der Einfallsebene polarisiert 

 ist (B r e w s t e r s Gesetz). Dieser Winkel heiBt 

 daher auch der Polarisationswinkel; 

 er ist bestimmt durch die Bedingung tgqp == n; 

 er betriigt fiir gewohnliches Glas 56 ^2- 



Alle diese Formeln iiber die Intensitaten 

 des reflektierten Lichtes sind wiederholt ein- 

 gehender experimenteller Priifung unterzogen 

 und haben sich uberall gut bestatigt. Eine Ab- 

 weichung hat sich allerdings mehr oder weniger 

 deutlich nachweisen lassen. Fallt natiirliches 

 Licht unter dem Polarisationswinkel auf eine 

 reflektierende Flache, so zeigt sich nach J a m i n 

 das reflektierte Licht niemals wirklich vollstandig 

 rein polarisiert, sondern es ist stets etwas ellip- 

 tisch polarisiert. Die Erklarung fiir diese Abwei- 

 chung von den strengen Formeln hat D r u d e 

 gegeben, indem er annahm, daB jede Oberflache 

 immer mit einer gewissen Oberflachenschicht 

 von optisch veranderter Beschaffenheit bedeckt 

 ist. Ein zweiter Ausnahmefall, in dem diese 

 Formeln ebenfalls versagen, tritt dann ein, 

 wenn die reflektierende Substanz elektrisch gut 

 leitend ist, wie dies bei Metallen der Fall ist. 

 Diese Korper absorbieren zugleich das einfallende 

 Licht in sehr hohem Grade. Ueber die Besonder- 

 heiten, die bei der Mtallreflexion eintreten, 

 vgl. den Artikel ,,Lichtr ef le xion". 



3. Zirkulare und elliptische Polari- 

 sation. Wir sehen das in einer Ebene polari- 

 sierte Licht als einen Schwingungsvorgang 

 an, bei dem wir uns irgendein Aether- 



oder elektrisches Teilchen in einer linearen 

 Bahn senkrecht zur Strahlrichtung hin und 

 her bewegt vorstellen. Wir haben weiter 

 bereits die Vorstellung als zulassig erkannt, 

 daB eine solche Schwingung nach 2 Achsen 

 in Komponenten zerlegbar gedacht werden 



Fig. 3. 



kann, und daB man auch wieder aus 2 Kom- 

 | ponenten eine solche lineare Schwingung 

 ! zusammensetzen kann. Damit aber aus 



2 solchen Einzelschwingungen wirklich eine 

 | lineare Schwingung entstehen kann, ist Vor- 



aussetzung, daB bei beiden das bewegte 

 Teilchen im gleichen Augenblick durch die 

 Mittellage geht und auch im gleichen Augen- 

 blick die auBersten Lagen erreicht. In Figur 



3 a ist dies durch die Vektoren OA und OB 

 angedeutet mit ihren Pfeilspitzen, die den 

 Maximalwerten der Schwingung entsprechen 

 sollen; OC ist dann der Maximalwert der 

 resultierenden Schwingung, diese selbst er- 

 folgt vollstandig in der Richtung OC. In 

 Figur 3 b ist gezeigt, welche Bewegung 

 entsteht, wenn wir die gleichen Einzel- 

 schwingungen vereinigen, nur mit dem Unter- 

 schied, daB die Schwingung OB die Mittel- 

 lage erreicht in dem Augenblick, wo OA 

 den grb'Bten % Wert hat; wir sagen dann, 



2. 

 die Schwingung OB ist um -r gegen OA in 



der Phase zuriick. Das bewegte Teilchen 

 muB dann offenbar eine Ellipse beschreiben, 

 und diese in dem Sinne umlaufen, wie die 

 oberste Pfeilspitze andeutet. Wenn sich 

 nun polarisierte Lichtschwingungen in alien 

 beliebigen Verhaltnissen zusammensetzen 

 lassen, miissen wir hiernach erwarten, daB 

 es beim Licht auch Strahlen gibt, in denen 

 der Schwingungszustand derartig ist, daB 

 der Lichtvektor im Verlaufe einer Schwingung 

 eine vollstandige Ellipse beschreibt. Solches 

 Licht wiirden wir elliptisch polari- 

 siertes Licht nennen. Es muB stets 

 entstehen, wenn 2 Komponenten auftreten, die 

 einen Unterschied in der Phase haben. In 

 dem besonderen Fall, wo die GroBe beider 

 Komponenten die gleiche ist, die Phase aber 



T-, wird die Ellipse zu einem Kreis und wir 

 haben zirkular polarisierte 9 



