Anwendung sowie Bewertung der LCT/TLC - Lehrstuhl ...

Einordnung und Wirkungsweisen von TLC
1.3.4 optische Aktivität der cholesterischen Phase
Eine Besonderheit zeigt sich bei der Durchstrahlung mit linear polarisiertem Licht parallel zur
optischen Achse. Nach dem Durchgang ist das Licht unter- und oberhalb eines stoffabhängi-
gen Grenzwertes λ0 elliptisch polarisiert. Bei Erreichen der Wellenlänge λ0 geht es in zirkular
polarisiertes Licht über. Auch der Reflexionsgrad weist ein Maximum bei λ0 auf, wobei reflek-
tiertes und durchgehendes zirkular polarisiertes Licht den entgegengesetzten Drehsinn auf-
weisen. Das linear polarisierte Licht wird in diese zwei Anteile zerlegt und Experimente ha-
ben gezeigt, dass Licht im gleichen Drehsinn wie das cholesterische Medium bei λ0 total-
reflektiert wird.
Das sich so ergebende, kontinuierlich verdrillte optische Medium wirkt als eindimensionaler
photonischer Kristall mit einer photonischen Bandlücke für zirkular polarisiertes Licht mit der
gleichen Händigkeit wie die helikale Ordnung. Cholesterische Flüssigkristallfilme zeigen des-
halb Selektivreflexion von zirkular polarisiertem Licht [10]. Im Gegensatz zur Reflexion an
metallischen oder herkömmlichen dielektrischen Spiegeln bleibt die Händigkeit (d.h. die
Richtung) der Zirkularpolarisation gleich. Das Phänomen beschreibt Abb. 1.10 anschauli-
cher. Das zirkularpolarisierte Licht wird im gleichen Drehsinn reflektiert.
Für eine Beleuchtung des chiral nematischen Films mit normalem Weißlicht hat dies eine
Reflektion in verschiedenen Farben zur Folge. Der Effekt ist vor allem vor einem völlig
schwarzen Hintergrund sichtbar und wird in der hier beschriebenen Messmethode ausge-
nutzt. Abb. 1.9 zeigt, dass der Gangunterschied p der cholesterischen Phase für eine ausrei-
chende Reflektion in der gleichen Dimension wie das einfallende Licht liegen sollte.
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