• Polarisation
  • DanielSzredzinski
  • 11.02.2025
  • Physik
  • Qualifikationsphase 1
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Licht ist eine elektromagnetische Transversalwelle, die somit senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingt. Wird Licht an Glasscheiben reflektiert, so wird es polarisiert. Dies bedeutet, dass die Freiheitsgrade der Schwingung eingeschränkt werden und die Welle schwingt nur noch in eine Richtung. Trifft ein solch polarisiertes Licht auf einen Polarisationsfilter, der nur Licht einer bestimmten Schwingungsrichtung hindurchlässt, so wird die Intensität des Lichts abgeschwächt oder es kommt gar kein Licht durch.

Aufgabe

Bestimme die Winkelabhängigkeit der Durchlässigkeit eines Polarisationsfilters mit einem Lichtsensor. Stelle dabei einen Zusammenhang zwischen dem Polarisationswinkel und der Intensität des durchscheinenden Lichts her.

Material

  • Stativaufbau

  • zwei Reiter mit Winkelskala und Blendhalter

  • zwei Reiter ohne Winkelskala und Blendhalter

  • zwei Polarisationsfilter

  • eine LED-weiß mit Störlichttubus

  • eine Fotodiode mit Störlichttubus und Netzteil

  • Netzgerät mit Verbindungsleitungen

  • Digitalmultimeter mit Verbindungsleitungen

Aufbau

Durchführung

  • Den Regler der Verstärkung der Fotodiode mit dem Uhrzeigersinn bis zum Anschlag drehen (maximale Verstärkung).

  • beide Polarisationsfilter auf 0° stellen

  • Spannung der LED so einstellen, dass an der Fotodiode eine Spannung von 3,9V gemessen wird

  • Messwerte der Spannung an der Fotodiode für eine Verdrehung des zweiten Polarisationsfilter von -100° bis 100° aufnehmen

  • Damit keine Ungenauigkeiten beim Einstellen des Winkels entstehen, wird der Objektträger zum Einstellen des Winkels von der Schiene genommen.

  • Bei der Durchführung ist darauf zu achten, dass der Abstand zwischen LED und Lichtsensor nicht verändert wird.

Auswertung

  • Erstelle mit den Messwerten ein Verdrehungs-Spannungs-Diagramm.

  • Lege eine Ausgleichskurve durch die Messpunkte und stelle einen funktionalen Zusammenhang her.

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