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Lexikon der Physik: Polarisationsprisma

Polarisationsprisma, Bezeichnung für eine Prismen-Untergruppe. Diese optische Einrichtung besteht im allgemeinen aus zwei (eventuell miteinander verkitteten) Teilprismen, die aus einem optisch einachsigen doppelbrechenden Kristall hergestellt werden und der Erzeugung (Polarisator) oder Analyse (Analysator) von linear polarisiertem Licht dienen. Neben dem Glan-Thompson-Prisma ist das Nicolsche Prisma das bekannteste Polarisationsprisma (siehe Abb. 1): in Richtung der optischen Achse hat die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von ihrem Polarisationszustand den Wert co = c / no; c ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und no die Brechzahl von Kalkspat. Das senkrecht zur optischen Achse laufende Licht bewegt sich ebenfalls mit co fort, wenn der elektrische Feldvektor senkrecht zur optische Achse steht. Dieser Strahl wird als ordentlicher bezeichnet (o) und seine Ausbreitung durch Kugelwellen beschrieben. Ist der Feldvektor dagegen parallel zur optischen Achse orientiert, so breitet sich dieser sogenannte außerordentliche Strahl (e) mit einer höheren Geschwindigkeit ce aus. Für Kalkspat gilt ce = 1,116 co. Die Ausbreitung wird in diesem Fall durch Ellipsoidwellen beschrieben. Der in das Nicolsche Prisma unter einem bestimmten Winkel bezüglich der optischen Achse einfallende unpolarisierte Strahl spaltet sich in zwei zueinander senkrecht schwingende, aber zunächst noch in gleicher Richtung laufende Wellen o und e auf. Im Gegensatz zum e-Strahl folgt der o-Strahl dem Snelliusschen Brechungsgesetz und wird dabei stärker gebrochen (siehe Abb.). Der o-Strahl, für den die Brechzahl des Kittes etwas kleiner sein muß als die des Kalkspates, trifft an der Kittschicht unter einem Winkel auf, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion und wird in Richtung der geschwärzten Fassung reflektiert und dort absorbiert. Der e-Strahl dagegen durchdringt unabgelenkt das zweite Teilprisma, und der austretende Strahl ist parallel zur optischen Achse polarisiert. Für einige Anwendungen benötigt man die beiden senkrecht zueinander polarisierte Strahlen, und ihre räumliche Trennung kann in der von Rochon, Wollaston oder Senarmont angegebenen Doppelprismenform durchgeführt werden (siehe Abb. 2a-c).



Polarisationsprisma 1: Verlauf des außerordentlichen (o) und des ordentlichen Strahles (e) beim Nicolschen Prisma.



Polarisationsprisma 2: Strahlverlauf beim a) Rochon-, b) Wollaston- und c) Sénarmont-Polarisationsprisma. e: ordentlicher Strahl, o: außerordentlicher Strahl,

: optische Achse in Zeichenebene,

: optische Achse senkrecht zur Zeichenebene.

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Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
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Michael Gerding, Kühlungsborn [MG2] (A) (13)
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Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Prof. Dr. Michael Grodzicki, Salzburg [MG1] (B) (01, 16)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
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Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
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Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
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Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
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Prof. Dr. Klaus Andres, Garching [KA] (A) (10)
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Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29; Essay Seismologie)
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Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
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Prof. Dr. Martin Dressel, Stuttgart (A) (Essay Spindichtewellen)
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Dr. Dietrich Einzel, Garching (A) (Essay Supraleitung und Suprafluidität)
Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Essays Symmetrie und Vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Dr. Sascha Hilgenfeldt, Cambridge, USA (A) (Essay Sonolumineszenz)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
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Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen [JK] (A) (04)
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Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
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Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
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Dr. Anton Lerf, Garching [AL1] (A) (23)
Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (Essay Sonolumineszenz)
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Prof. Dr. Jan Louis, Halle (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23; Essay Tieftemperaturphysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Prof. Dr. Andreas Müller, Trier [AM2] (A) (33)
Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Essay Umweltphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Prof. Dr. Erhard Scholz, Wuppertal [ES] (A) (02)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14; Essay Spezielle Relativitätstheorie)
Dr. Erwin Schuberth, Garching [ES4] (A) (23)
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Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
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