Direkt zum Inhalt

Versuche

Glas und Folie zwischen gekreuzten Polfiltern

In der folgenden Versuchsserie sind zunächst hintereinander zwei gekreuzte Polarisationsfilter im Strahlengang einer Lampe positioniert (Bild 1). Im ersten Versuchsteil wird eine Glasplatte in verschiedenen Ausrichtungen zwischen die beiden gekreuzten Polfilter gebracht (Bilder 2-4).

Aufgabe

a)Beschreibe, welche Auswirkungen die Glasplatte zwischen den beiden gekreuzten Polfiltern im Teilversuch 1 (Bilder 2-4) auf die Lichtdurchlässigkeit des Systems hat.

Lösung

Die Glasplatte hat keinerlei Auswirkungen auf die Lichtdurchlässigkeit des Systems. Trifft polarisiertes Licht senkrecht auf eine Glasplatte, passiert es diese also ohne die Polarisationsrichtung des Lichtes zu verändern.

Im zweiten Versuchsteil wird eine einfache Overheadfolie zwischen die beiden gekreuzten Polfilter gebracht (Bilder 5-7). Anschließend wird der hintere Polarisationsfilter entfernt, sodass sich im dritten Versuchsteil ein Polarisationsfilter und die Overheadfolie hintereinander in verschiedenen Ausrichtung im Strahlengang der Lampe befinden.

Aufgabe

b)Beschreibe, welche Auswirkungen die Overheadfolie zwischen den beiden gekreuzten Polfiltern im Teilversuch 2 (Bilder 5-7) auf die Lichtdurchlässigkeit des Systems hat.

Lösung

Die Ausrichtung der Overheadfolie zwischen den beiden gekreuzten Polfiltern hat Auswirkungen auf das Versuchsergebnis bzw. die Lichtdurchlässigkeit des Systems. Ist die Folie waagerecht oder senkrecht zwischen den beiden gekreuzten Polfiltern positioniert, so bleibt der Schirm weiterhin dunkel. Die Overheadfolie hat keinen Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit des Systems.

Wird die Overheadfolie jedoch verdreht zwischen die gekreuzten Polfiltern gehalten, ist auf dem Schirm ein Lichtfleck zu sehen. Ein Teil des Lichtes kann das System also passieren.

c)Beschreibe anhand des Teilversuchs 3 (Bilder 8-10), warum eine Overheadfolie kein Polarisationsfilter sein kann.

Lösung

Wenn es sich bei der Overheadfolie um einen linearen Polarisationsfilter handeln würde, so müsste der Lichtfleck auf dem Schirm bei den Bildern 8-10 unterschiedliche Helligkeiten haben, bei einem Bild sogar schwarz sein (wenn die beiden Polarisationsachen senkrecht zueinander stehen würden). Da dies nicht der Fall ist, kann eine Overheadfolie kein Polarisationsfilter sein.

Hinweis: Daher kann das Ergebnis aus Teilversuch 2 auch nicht mit dem Gesetz von Malus erklärt werden, sondern muss auf andere physikalische Ursachen zurückgeführt werden. Overheadfolien sind im Gegensatz zu Glas doppelbrechend und verursachen so die Lichtdurchlässigkeit des Systems bei bestimmter Ausrichtung.