Übungen zu Experimentalphysik III – Optik

Aufgabe 1
Übungen zu Experimentalphysik III – Optik
WS 2012/2013
Übungsblatt 3
Betrachten Sie eine Kombination aus drei Polarisationsfiltern, deren Polarisationsebenen
jeweils um 45° gegeneinander gedreht sind, und dazu eine einfallende nicht polarisierte
Lichtwelle mit der Intensität I = 1:5 kW=m 2 . Berechnen Sie die Intensität hinter den
Polarisationsfiltern.
Aufgabe 2
Untersuchen Sie die Wirkung der folgenden Komponenten auf polarisiertes Licht mit Hilfe
des Jones-Formalismus:
a) In x-Richtung linear polarisiertes Licht fällt auf einen Polarisator, dessen Durchlassrichtung
die y-Richtung ist.
b) In x-Richtung linear polarisiertes Licht fällt auf einen Polarisator, dessen Durchlassrichtung
unter dem Winkel µ gegen die x-Achse geneigt ist.
c) Rechts-zirkular polarisiertes Licht fällt auf einen Polarisator, dessen Durchlassrichtung die
x-Richtung ist.
d) Linear polarisiertes Licht, das unter 45° zur x-Achse schwingt, fällt auf eine /4-Platte,
deren schnelle Achse die x-Achse ist.
e) Linear polarisiertes Licht, das unter 45° zur x-Achse schwingt, fällt auf eine /2-Platte,
deren schnelle Achse die x-Achse ist.

Aufgabe 3
Ein optischer Isolator ist ein Bauteil, welches Licht nur in einer Richtung durchlässt und in
der Gegenrichtung blockiert. Optische Isolatoren werden in der Lasertechnologie oft
verwendet, um Rückreflexe in den Laser zu verhindern, die zu einer Zerstörung des Lasers
führen können. Üblicherweise werden dazu Faraday-Isolatoren eingesetzt (siehe z.B.
http://www.rp-photonics.com/faraday_isolators.html).
a) Zeigen Sie, dass sich auch mit einem Polarisator und einer /4-Platte, deren schnelle
Achse um 45° gegenüber der Transmissionsachse des Polarisators gedreht ist, ein
optischer Isolator realisieren lässt.
b) Warum werden dann trotzdem die wesentlich teureren Faraday-Isolatoren eingesetzt?