Polarisation der elektromagnetischen Welle

max5588 · Anmeldungsdatum: 17.02.2017 Beiträge: 35

Meine Frage:
Hallo, komme gerade an einer Übungsaufgabe nicht weiter:
Zwei Gitter werden, 30° gegeneinander gedreht, hintereinander gestellt.
a) Zeigen sie, dass sich damit die Polarisationsrichtung um 90° drehen lässt.
b) Gelingt dies auch mit einem einzigen Gitter?

Meine Ideen:
zu a):
Ich stelle mir eine Gitterrichtung als Vektorpfeil vor. Dazu um Alpha verschoben liegt der E-Vektor der em. Welle. Nur der senkrechte Anteil dieser Welle passiert das Gitter, dieser Anteil trifft erneut auf ein Gitter. D.h. man fügt noch einen Vektor der um 30° zum Vektor der ersten Gitterebene verschoben ist, ein. Dann lässt man wieder nur den Senkrechten Anteil des zum ersten Gitter senkrechten E-Vektors durch.

Dabei komme ich aber zeichnerisch nie und nimmer auf einen Winkel von 90° zwischen dem E-Vektor und dem zweiten senkrechten Anteil.

zu b): Nein, ist nicht möglich, die maximale Polarisationsdrehung ist immer kleiner als 90°: Wenn man einen E-Vektor auf ein Gitter lenkt, dessen Stäbe um kaum mehr als 0° gegenüber E verdreht sind erhält man einen minimalen Anteil von kaum weniger als 90° der Welle, der das Gitter passiert, aber nie genau 90°. Denn ansonsten würde hinter dem Gitter keine Welle mehr ankommen.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Nehmen wir mal an, die elektromagnetische Welle sei zu Beginn linear polarisiert mit Winkel

und Amplitude

. Das erste Gitter stehe im Winkel

.

Dann ist der Polarisationswinkel nach dem ersten Gitter

und die Amplitude ist

.

Analog ergibt sich Winkel und Amplitude nach dem 2. Gitter, welches im Winkel

steht. So findest Du auch den Winkel

, der zu wählen ist, damit

wird.

max5588 · Anmeldungsdatum: 17.02.2017 Beiträge: 35

Wie kommst du genau auf den Polarisationswinkel nach dem ersten Gitter? Wenn die polarisierte Welle auf das Gitter trifft kommt ja nur der senkrechte Anteil hindurch. Aber die Welle ist ja schon polarisiert. Mit dem Winkel vom Gitter + pi/2 kommt man ja auf einen Winkel von mehr als 90° schon nach dem ersten Gitter?

max5588 · Anmeldungsdatum: 17.02.2017 Beiträge: 35

Habe mal aufgezeichnet wie ich mir das ganze vorstelle.
In der Zeichnung habe ich eine Verschiebung des ersten Gitters zur Polarisationsrichtung der welle von 60° (als Beispiel) gewählt. Dabei habe ich eine Drehung der Polarisationsrichtung um 60° erhalten.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Das stimmt alles und hast Du schön dargestellt. Du hast allerdings die Winkel dabei nicht immer im gleichen Drehsinn gemessen. Das ist nicht unbedingt ein Problem. Wenn Du allerdings Gleichungen aufstellst, würde ich die Winkel immer gleich messen, z.B. positiv bei Drehung im Gegenuhrzeigersinn.

Die obige Gleichung

ist eigentlich banal, denn sie sagt ja nur, dass der Polarisationswinkel senkrecht zum 1. Gitter steht. Nach dem 2. Gitter wäre der Polarisationswinkel

D.h. mit einem Winkel

des ersten Gitters ergäbe sich eine Drehung des Polarisationswinkels von 90°. Die Amplitude wird

und ist positiv, was ja nicht selbstverständlich ist, vgl. den 2. Aufgabenteil.

max5588 · Anmeldungsdatum: 17.02.2017 Beiträge: 35

Oh, alles klar jetzt macht das Sinn!!
Perfekt danke für die Hilfe Hammer