Erklärung — Filter und Malus
Was ist Polarisation?
Bei einer transversalen Welle kann die Schwingung in beliebige Richtungen senkrecht zur Ausbreitung zeigen. Ein Polarisationsfilter lässt nur eine einzige Schwingungsrichtung durch — danach ist die Welle linear polarisiert. Ein zweiter Filter (Analysator) prüft diese Richtung:
- Filter parallel (\(\theta=0^\circ\)):Das Licht passt durch — der Schirm ist hell.
- Filter gekreuzt (\(\theta=90^\circ\)):Das Licht wird vollständig blockiert — der Schirm ist dunkel.
- Dazwischen:Die Helligkeit nimmt allmählich ab.
Bei 0° ist der Schirm hell, bei 90° dunkel. Die durchgelassene Intensität folgt \(I=I_0\cos^2\theta\).
Das Gesetz von Malus
Die durchgelassene Intensität hängt vom Winkel \(\theta\) zwischen den Filtern ab. Quantitativ beschreibt das Malus:
Gesetz von Malus:
\(I=I_0\cdot\cos^2\theta\)
Polarisation: Ein Polarisationsfilter lässt nur eine Schwingungsrichtung durch; das Licht ist danach linear polarisiert. Ein zweiter Filter (Analysator) prüft diese Richtung.
Winkel: Parallele Filter (\(\theta=0^\circ\)) lassen das Licht durch, gekreuzte (\(\theta=90^\circ\)) blockieren es vollständig. Dazwischen nimmt die Helligkeit allmählich ab.
Kernaussage
Polarisation gibt es nur bei transversalen Wellen. Schall (longitudinal) lässt sich nicht polarisieren — schwingt er doch nur in eine Richtung: längs.
Allgemeine Hinweise
Gekreuzt = dunkel
θ = 90° → \(\cos^2 90^\circ=0\).
cos im Quadrat
Es ist \(\cos^2\theta\), nicht \(\cos\theta\)!
Nur transversal
Longitudinale Wellen sind nicht polarisierbar.
Vertiefung
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