Linear polarisierte Wellen im brechenden Medium

Was passiert, wenn linear polarisiertes Licht auf ein Medium trifft, welches nicht absorbiert, dessen Brechungsindex aber größer als 1 ist? Beobachten wir wir in den vorigen Animationen den Vektor vor und nach dem Medium.

Der frontale Blick auf die Schnittebenen vor (links) und nach (rechts) dem Medium.

Das Licht wird im Medium wegen des Brechungsindexes >1 langsamer. Dabei ändert sich nicht die Frequenz sondern die Wellenlänge (Das Produkt aus Frequenz und Wellenlänge ergibt die Geschwindigkeit). In diesen Animationen wurde ein Brechungsindex von n=2,2 zugrundegelegt. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Lichtes im Medium im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit im Vakuum um den Faktor 1/2,2 reduziert ist. Ebenso verringert sich die Wellenlänge um den Faktor 1/2,2. Verläßt das Licht das Medium, erreichen Geschwindigkeit und Wellenlänge ihre ursprünglichen Werte. Die Intensität wird nicht reduziert, wir sind ja von einem nicht absorbierenden Medium ausgegangen.

Die Entfernung zwischen den beiden Schnittebenen vor und nach der Materie beträgt genau achtmal die Wellenlänge des Lichts im Vakuum. Ohne das Material würden die elektrischen Vektoren in den Ebenen also in Phase oszillieren. Platzieren wir das Materialstück (Länge = 4 Wellenlängen) in die Mitte zwischen den Ebenen, so beobachten wir 8,8 Schwingungen im Material statt 4. Mit den 2 Perioden vor und nach dem Medium finden also 12,8 Schwingungen zwischen den beiden Ebenen statt. Weil dies keine natürliche Zahl ist, sehen wir eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Vektoren.

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