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Polarisation von Licht verstehen

Polarisation beschreibt die Richtung der elektrischen Feldschwingung einer Lichtwelle. Auf dieser Seite übst du Polarisatoren, Analysatoren, das Malus-Gesetz, Reflexion, Doppelbrechung, λ-Platten und optische Anwendungen.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 9–12 und verbinden Rechnungen mit Sonnenbrillen, LCDs, 3D-Kino, Kamerafiltern und Materialanalysen.

So löst du Aufgaben zur Polarisation

  1. Bestimme Ausgangspolarisation, Transmissionsachsen und den Winkel θ.
  2. Verwende I = I₀ cos²(θ) für ideale Polarisatoren und beachte die Intensitätsverluste.
  3. Unterscheide Polarisation, Farbe, Intensität, Phase und Doppelbrechung.
  4. Prüfe Winkelmodus, Idealannahmen, Filterreihenfolge und die Plausibilität der Transmission.

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Polarisation von Licht und optische Filter online üben

Test 7 zu Polarisatoren, Intensität, Malus-Gesetz und optischen Filtern mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Transmissionsachsen, Winkel, cos², Intensität, Phase und Materialeigenschaften.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Welche Intensität entsteht bei I₀ = 80 und θ = 45°?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 40 Intensitätseinheiten..

  1. Optische Größen bestimmen: Ordne Intensität, Winkel, Polarisationsrichtung, Material und Transmissionsachse zu.
  2. Polarisation anwenden: I = 80 · cos²(45°) = 80 · 0,5 = 40.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 40 Intensitätseinheiten.. Kontrolliere Winkelmodus, Intensität, Idealannahmen und die Richtung der Feldschwingung.

I = 80 · cos²(45°) = 80 · 0,5 = 40.

2. FrageMultiple Choice

Zwei ideale Polarisatoren stehen unter 30° zueinander. Welcher Anteil der Intensität hinter dem ersten wird übertragen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 75 Prozent..

  1. Optische Größen bestimmen: Ordne Intensität, Winkel, Polarisationsrichtung, Material und Transmissionsachse zu.
  2. Polarisation anwenden: cos²(30°) = (√3/2)² = 3/4.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 75 Prozent.. Kontrolliere Winkelmodus, Intensität, Idealannahmen und die Richtung der Feldschwingung.

cos²(30°) = (√3/2)² = 3/4.

3. FrageMultiple Choice

Warum kann ein dritter Polarisator zwischen zwei gekreuzten Filtern die Transmission erhöhen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Er erzeugt eine stufenweise Änderung der Polarisationsrichtung mit nicht null Projektionen..

  1. Optische Größen bestimmen: Ordne Intensität, Winkel, Polarisationsrichtung, Material und Transmissionsachse zu.
  2. Polarisation anwenden: Bei geeigneten Zwischenwinkeln wird Licht vom ersten zum dritten Filter weitergegeben.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er erzeugt eine stufenweise Änderung der Polarisationsrichtung mit nicht null Projektionen.. Kontrolliere Winkelmodus, Intensität, Idealannahmen und die Richtung der Feldschwingung.

Bei geeigneten Zwischenwinkeln wird Licht vom ersten zum dritten Filter weitergegeben.

4. FrageMultiple Choice

Welche Rolle spielt die Lichtquelle bei einer Polarisationsmessung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Ihre ursprüngliche Polarisation und Intensität bestimmen den Ausgangszustand der Messung..

  1. Optische Größen bestimmen: Ordne Intensität, Winkel, Polarisationsrichtung, Material und Transmissionsachse zu.
  2. Polarisation anwenden: Unpolarisiertes, linear polarisiertes und teilweise polarisiertes Licht liefern unterschiedliche Messergebnisse.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ihre ursprüngliche Polarisation und Intensität bestimmen den Ausgangszustand der Messung.. Kontrolliere Winkelmodus, Intensität, Idealannahmen und die Richtung der Feldschwingung.

Unpolarisiertes, linear polarisiertes und teilweise polarisiertes Licht liefern unterschiedliche Messergebnisse.

5. FrageMultiple Choice

Warum kann ein Polarisationsfilter die Lichtintensität nicht idealerweise erhöhen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Ein passiver Filter kann nur Anteile durchlassen oder absorbieren, aber keine zusätzliche Energie erzeugen..

  1. Optische Größen bestimmen: Ordne Intensität, Winkel, Polarisationsrichtung, Material und Transmissionsachse zu.
  2. Polarisation anwenden: Die Ausgangsintensität nach dem Filter ist höchstens durch die Eingangsintensität begrenzt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ein passiver Filter kann nur Anteile durchlassen oder absorbieren, aber keine zusätzliche Energie erzeugen.. Kontrolliere Winkelmodus, Intensität, Idealannahmen und die Richtung der Feldschwingung.

Die Ausgangsintensität nach dem Filter ist höchstens durch die Eingangsintensität begrenzt.

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Polarisation FAQ

Was beschreibt das Malus-Gesetz?

Für zwei ideale lineare Polarisatoren gilt I = I₀ cos²(θ), wobei θ der Winkel zwischen den Transmissionsachsen ist.

Wozu dienen Polarisationsfilter?

Sie wählen bestimmte Schwingungsrichtungen aus und werden unter anderem bei Sonnenbrillen, LCDs, Kameras und 3D-Systemen eingesetzt.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.