Experimentalphysik III (Atomphysik)

60 Kapitel 3. Licht als elektromagnetische Welle, Wechselwirkung mit Materie
parallel zu der Ebene schwingt als außerordentlicher Strahl (in der Abbildung durch einen
Strich (−) gekennzeichnet).
Die z–Richtung heißt optische Achse. Auf ihr liegen die beiden Berührungspunkte der
ordentlichen Lichtkugel und des ausserordentlichen Lichtellipsoids.
Trifft nun Licht von außen senkrecht auf die
Oberfläche eines optisch anisotropen Kristalls,
so erhalten wir folgende Fälle:
– Die optische Achse liegt parallel zur Einfallsrichtung:
Keine Aufspaltung in zwei
Abb. 3.31: Optische Achse parallel zur Einfallsrich-
Strahlen.
tung.
– Die Optische Achse liegt senkrecht zur Einfallsrichtung: Zwei Strahlen laufen mit unterschiedlichen
Phasengeschwindigkeiten hintereinander her, die senkrecht zueinander
polarisiert sind.
Als Spezialfall erhalten wir hier das λ/4–Plättchen, bei dem die Phasendifferenz nach
Austritt aus dem doppelbrechenden Material genau π/2beträgt. Wir erhalten zirkular
polarisiertes Licht.
Abb. 3.32: Optische Achse senkrecht zur Einfallsrichtung.
Abb. 3.33: Doppelbrechung bei einem λ/4–
Plättchen.
– Bei schrägem Auffall auf einen Kistall mit
schräg liegender optischer Achse: Zwei
Strahlen, die senkrecht zueinander polarisiert
sind und unterschiedlich gebrochen
werden.
Abb. 3.34: Optische Achse schräg zur Einfallsrichtung.
• Optische Aktivität: Darunter versteht man die Drehung der Schwingungsebene des linear
polarisierten Lichtes in optisch aktiven Kristallen (Quarz) oder optisch aktiven Lösungen
(Zuckerlösung). Die Erklärung dafür sind die verschiedenen Brechungsindizes und aufgrund
der Dispersion die unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten für rechts– und
linkszirkular polarisiertes Licht. Es sei z.B. n +