22. Reflexion von Licht an Glas-Luft-Grenzflächen

Zubehör:

	2-Kreis-Goniometer für Glasplatte und Si-PIN-Diode mit Lichtschutzdeckel
	He-Ne-Laser, Leistung 2 mW, polarisiert
	Neutralfilter D = 2.6
	Folienpolarisator
	Digital-Multimeter
	Glasplatte, Dicke 4 mm, planparallel geschliffen und poliert, Brechungsindex n = 1.5092

Aufgaben:

1. Justieren der Glasplatte und der Diode

a) Richten Sie die Glasplatte bezüglich des Lichtbündels senkrecht aus (Rückreflexion)

b) Verschieben Sie eine Seite der Glasplatte solange, bis sie genau in der Drehachse des Goniometers liegt.

c) Richten Sie die Si-PIN-Diode zum Laserstrahl aus (maximale Intensität). Überprüfen Sie, ob das Licht in einer Ebene, die parallel zur Drehebene der Glasscheibe ist, reflektiert wird.

2. Verändern Sie die Stellung des Polarisators so, dass das Licht in der Einfallsebene polarisiert ist.

3. Messen Sie die Intensität des Laserlichts (I_o).

Messen Sie abhängig vom Einfallswinkel die Intensität des an der vorderen Fläche reflektierten Lichtes, sowie das Licht, das von der hinteren Fläche des Glases reflektiert wird, mit der in Aufgabe 2 eingestellten Polarisatorstellung.

4. Drehen Sie den Polarisator um 90^o, bestimmen Sie erneut I_o, und messen Sie wie in Aufgabe 3) die Intensität der beiden reflektierten Lichtbündel.

5. Berechnen Sie das Reflexionsvermögen abhängig von der Polarisationsrichtung für die beiden reflektierten Lichtbündel mit Hilfe der Fresnelschen Formeln und stellen Sie Rechnung und Messung graphisch dar.

Literatur:

M. Born	Optik
Bergmann-Schäfer	Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. III

Stichworte zur Vorbereitung:

	Fresnelsche Formeln für die Reflexion und Brechung ebener Wellen
	Grenzbedingungen an der Ebene zwischen zwei dielektrischen Medien für die elektrischen Felder und die magnetischen Felder
	Intensität einer ebenen Welle
	Brewster Winkel
	Polarisation von elektromagnetischen Wellen

Sicherheitshinweise:

	Arbeiten Sie nie ohne den Abschwächer, da sonst ohne Laserschutzbrillen Ihre Augen verletzt werden können, auch von reflektiertem Licht.
	Sollten Sie es für nötig halten, den Abschwächer aus seiner Halterung zu nehmen, fragen Sie zuerst den Betreuer. Arbeiten Sie dann nur mit einer Laserschutzbrille.

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(c) Experimentelle Physik, Universität Ulm 04. Dezember 2001
V.i.S.d.P.: Othmar Marti, Experimentelle Physik, Universität Ulm
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