Polwuerfel - Verstaendnisprobleme

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rela
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Polwuerfel - Verstaendnisprobleme

Beitrag von rela » Di 28 Nov, 2006 3:08 pm

Halloele,

bei mir sind im Verlauf eines Projektes einige Fragen bzgl. der Arbeitsweise von Polwuerfel aufgekommen, zu denen ich etwas Hilfe braeuchte:

1. Wenn ich einen linear entweder H ODER V pol. Strahl in einen Polwuerfel schicke, dann kommt jeweils NUR EIN Strahl heraus, der dieselbe Polarisation wie der Eingangsstrahl besitzt. Ist das soweit richtig?

2. Wenn ich mit einen linear polarisierten Strahl im 45° Winkel durch den PW schicke: Erhalte ich dann 2 Strahlen, wovon einer H oder V pol. ist (waere der gleiche Fall wie bei unpol. Eingangsstrahl) oder kommt aus dem Wuerfel gar nix mehr heraus?

Das sollte erstmal reichen :).

Ich hoffe jemand kann helfen. Danke schonmal.

Beste Gruesse,
André

dstar
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Re: Polwuerfel - Verstaendnisprobleme

Beitrag von dstar » Di 28 Nov, 2006 5:25 pm

Hallo,

ein großer Teil von Polarisatoren wird hier gut beschrieben:
http://www.dorotek.de/cms/upload/pdf/op ... atoren.pdf

Gruß
Christian
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Beitrag von rela » Mi 29 Nov, 2006 10:52 pm

Hm, das PDF ist leider nicht ansatzweise in der Lage, meine Fragen zu beantworten. Wenn das so einfach waere, haette ich die Antworten auch im Inet gefunden :(

Trotzdem danke.

Beste Gruesse,
André

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Beitrag von dstar » Mi 29 Nov, 2006 11:14 pm

zu 1: richtig
zu 2.1.: Ich glaub nicht. Der Würfel polarisiert das Licht ja nicht sondern trennt nur. Ist der Eingangswinkel 45° kommen auch wieder 45° zu 50/50 raus.

Gruß
christian
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tschosef
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Beitrag von tschosef » Do 30 Nov, 2006 8:38 am

Halli hallo...


dazu gibts einen "Witzigen" Versuch hier in der Vorlesung:


A)
man legt einen einfachen Polfilter auf den Overheadprojektor.
die Helligkeit des durchgehenden Lichtes nimmt etwa um die Hälfte ab, klar, weil ja etwa die andere Hälfte weg gefilter wird
B)
Nun legt man einen zweiten Polfilter drüber, dessen Orientierung ist paralell dem ersten Polfilter. An der Helligkeit ändert sich nahezu garnichts!
C)
man dreht nun den zweiten oberen Polfilter um 90 Grad ==> es kommt "kein" Licht mehr durch. Klar, jeder der Polfilter sperrt ja eine Komponenten...

D) und das was nu kommt is Tricky!!!
Man schiebt ZWISCHEN DIE BEINDEN POLFILTER (die in 90Grad zueinander stehen) einen dritten Polfilter dessen Orientierung auf 45Grad steht... und OH WUNDER!!! Es Kommt wieder licht!!!!!

Das ist im ersten Moment etwas überraschend. Wenn man das ganze mit Vektoraddition betrachtet, dann leuchtet es aber wieder ein.
der unterste Filter macht polarisiertes Licht
Der darüber (mittlere mit 45 Grad) lässt davon die Hälfte durch (Vektoraddition)
Derobere Polfilter, der quasi noch mal um 45 Grad weiter gedreht ist, lässt nun von der HÄLFTE des mittleren Filters nochmal die Hälfte durch.

Gesetz von "Malus"=> Transmission durch 2 Polfilter = Cos(winkel)^2*Phi

So kann man quasi mit einer "großen Anzahl" von Polfiltern die schrittweise immer um einen kleinen Winkel weiter gedreht werden, den Polarisationsvektor nahezu verlustfrei drehen (wenn da nicht die sonstigen Verluste wie Reflexion, Streueung usw. währen).

Der POLWÜRFEL ist ein besonderer Polfilter. Je nach Polariation transmittiert oder reflektiert er die Polarisation (also Licht durch, oder seitlich raus).
Wenn du mit 45 Grad orientiertem Licht rein leuchtest, kommt auf jeder der ausgangs Seiten die Hälfte des Lichtes raus, und WITZIGER WEISE ist deren Polarisation jetzt waagerecht und senkrecht.

JETZT kann man sofort die Frage stellen: Wir drehen die Lichtrichtung UM und leuchten mit 2 Lasern anders herum in den Polwürfel. WARUM ist das Licht von 2 überlagerten Lasern (andere Verwendungsrichtung des Polwürfels, wie bei Freaks üblich) nicht wieder in 45 Grad Polarisiert sondern eher elyptisch oder zirkular?????

Ganz einfach. WÄHRE die Phasenlage der beiden Laser, die von beiden Seiten senkrecht und horzizontal in den Polwürfel leuchten KONSTANT, dann würde als gemeinsamer Strahl auch wieder ein 45 Grad orientiert polarisierter Strahl raus kommen.

NUR ist es halt nicht möglich 2 Laser zu bauen, deren Frequenz und Phasenlage zueinander Konstannt ist. Dies kann man nur durch teilen eines Laserstrahls erreichen.

Somit is die Physik auch wieder glücklich, denn die Umkehrbarkeit der Lichtwege ist gegeben.



viele Grüße derweil
Erich
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Beitrag von hubert » Do 30 Nov, 2006 2:56 pm

im CD/ DVD LW trennt der Polwürfel das hiläufige vom rückläufigen Licht, das funktioniert nur, weil das Licht af dem Weg zur und von der CD durch eine lambda/4 Platte(optisch anisotroper Körper), die das Licht in 2 zueinander senkrecht stehende Strahlen aufteilt (mit90grad phasendifferenz), geht.
jetzt ganz verwirrt???, ich auch, hab es selbst nur halb verstanden, leider sagt mein schlasues Buch das nicht in Worten die ich auch als Laie verstehen würde.

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Beitrag von dstar » Do 30 Nov, 2006 3:05 pm

tschosef hat geschrieben:Wenn du mit 45 Grad orientiertem Licht rein leuchtest, kommt auf jeder der ausgangs Seiten die Hälfte des Lichtes raus, und WITZIGER WEISE ist deren Polarisation jetzt waagerecht und senkrecht.
Ouups, dann haben ich oben ja etwas M*** geschrieben :roll:
Das wird echt verbogen?
Nunja, wieder was gelernt, war der Annahme, dass die ursprüngliche
Richtung in diesem Fall beibehalten wird.

Gruß
Christian
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Beitrag von rela » Do 30 Nov, 2006 9:02 pm

@tschosef:

Besten Dank fuer die super Erklaerung :). Das Experiment kannte ich uebrigens schon, nur die Gruende fuer dieses Verhalten waren mir nicht klar, weil ich nicht daran gedacht habe, dass man Vektoren linear zerlegen kann.

@hubert:
Das versteh ich nun wieder ;). Aus dem Wuerfel kommt z.B. V polarisiertes Licht (Nr.1). Hinter dem Wellenplaettchen ist es dann zirkular polarisiert (vorausgesetzt es stand vorher in 45° zu den optischen Achsen), was es auch nach der Reflektion an der CD Oberflaeche noch ist. Beim erneuten Durchlaufen des Wellenplaettchen entsteht dann wieder linear polarisiertes Licht, dessen Amplitudenvektor senkrecht auf Nr.1 steht - in diesem Fall ist es dann H polarisiert.

Allerdings frage ich mich gerade, wo das Lambda/4 Plaettchen in den Laufwerken sitzt, da wir nach einem guenstigen suchen. Ich habe schon einige Laufwerke auseinandergenommen aber mir ist bisher nix aufgefallen. Bei Linos sind die Dinger leider schweineteuer :(

Beste Gruesse,
André

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Beitrag von hubert » Fr 01 Dez, 2006 1:49 pm

in reinen CD Laufwerken sitzen auf der Öffnung die zum Servo für die Scharfstellung der Objektivlinse führt, auf alle Fälle nach der Kollimatorlinse und dem Strahlteiler und vor der Objektivlinse.
Was kann man denn mit so nem Plättchen anstellen?
in nem geschlachteten DVD- Brenner hab ich an der Stelle ein LCD? Plättchen mit 4 elektrischen Anschlüssen gefunden.
scheint wohl dann eine steuerbare lambda platte zu sein.

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