Was ist elliptische Polarisation?

Elliptische Polarisation ist eine Form der Lichtpolarisation, bei der sich die elektrische Feldstärke auf einer Ebene befindet, die sich elliptisch ändert. Das bedeutet, dass das elektrische Feld des Lichts sich nicht in einer geraden Linie bewegt, sondern sich in einer elliptischen Kurve bewegt. Elliptisch polarisiertes Licht tritt auf, wenn die Amplituden der senkrechten und der parallelen Komponente des elektrischen Feldes unterschiedlich sind.

Elliptische Polarisation kann entweder rechtsdrehend oder linksdrehend sein. Rechtsdrehendes Licht dreht sich im Uhrzeigersinn, während linksdrehendes Licht gegen den Uhrzeigersinn dreht. Diese Eigenschaften der elliptischen Polarisation sind wichtige Faktoren in vielen Anwendungen, wie zum Beispiel in der Optik, der Medizin, der Lasergravur und der Halbleitertechnologie.

Beispiele für elliptisch polarisiertes Licht

Ein Beispiel für elliptisch polarisiertes Licht ist das Licht, das durch eine Quarzplattenpolarisationseinheit hindurchgeht. Eine Quarzplatte ist ein optisches Material, das in der Lage ist, lineares polarisiertes Licht in elliptisch polarisiertes Licht umzuwandeln. Eine andere Anwendung von elliptisch polarisiertem Licht ist in der Analyse von biologischen Molekülen wie Proteinen und DNA. Diese Moleküle haben eine rechts- oder linksdrehende Wirkung auf das Licht, das durch sie hindurchgeht, und die Analyse des gedrehten Lichts kann uns wichtige Informationen über die Struktur und Funktion dieser Moleküle liefern.

In der Halbleiterindustrie wird elliptisch polarisiertes Licht verwendet, um winzige Strukturen zu gravieren. Durch die Verwendung von Ellipsometern können Forscher auch die Dicke und Brechungsindizes von Schichten auf Halbleiteroberflächen messen.

Wie entsteht elliptische Polarisation?

Elliptisch polarisiertes Licht entsteht, wenn sich die Amplituden der senkrechten und parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts schwingenden elektrischen Felder unterscheiden. Dies kann durch die Verwendung von sogenannten Wellenplatten erreicht werden, die das einfallende lineare polarisierte Licht umwandeln. Eine Wellenplatte ist ein dünnes kristallines Stück Material, das in der Lage ist, die Schwingungsrichtung des Lichts zu ändern.

Die Art der elliptischen Polarisation, die entsteht, hängt von der Art der verwendeten Wellenplatte ab. Wenn eine Viertelwellenplatte verwendet wird, wird lineares polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt. Wenn jedoch eine Halbwellenplatte verwendet wird, wird lineares polarisiertes Licht in elliptisch polarisiertes Licht umgewandelt.

Anwendungen von elliptisch polarisiertem Licht

Elliptisch polarisiertes Licht wird in vielen wissenschaftlichen und technischen Anwendungen eingesetzt. In der Optik wird es verwendet, um Interferenzmuster und andere optische Phänomene zu untersuchen. In der Medizin wird es zur Analyse von biologischen Molekülen eingesetzt, um wichtige Informationen über Struktur und Funktion zu gewinnen.

Elliptisch polarisiertes Licht kann auch in der Halbleitertechnologie eingesetzt werden, um winzige Strukturen zu gravieren und die Dicke und Brechungsindizes von Schichten auf Halbleiteroberflächen zu messen. Es wird auch in der Lasergravur eingesetzt, um eine genaue Kontrolle über die Gravurtiefe zu erhalten.

In der allgemeinen Beleuchtungstechnik wird elliptisch polarisiertes Licht nicht verwendet, da es eine spezialisierte Anwendung ist, die nur in bestimmten wissenschaftlichen und technischen Bereichen eingesetzt wird.