Fresnel-Arago-Gesetze

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Die Fresnel-Arago-Gesetze sind vier auf Augustin Jean Fresnel und François Arago zurückgehende, physikalische Aussagen zur Interferenz polarisierten Lichts.

Hintergrund[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ausgehend von den kurz zuvor durchgeführten Versuchen von Thomas Young führten Fresnel und Arago 1817 eine Serie von Versuchen zum Interferenzverhalten von polarisiertem Licht durch. Zum damaligen Zeitpunkt gab es noch keine Einigkeit über die Schwingungsart von Lichtwellen, und Fresnel und Arago gingen zunächst davon aus, dass es sich um eine longitudinale Schwingung handele. Ihre Ergebnisse waren jedoch nicht mit dem Verhalten longitudinaler Schwingungen vereinbar. Erst Young kam zu der Erkenntnis, dass es sich um zwei senkrecht zueinander orientierte transversale Schwingungen handelt, nachdem Arago die Ergebnisse zugesendet hatte. Fresnel und Arago fassten ihre Ergebnisse in vier Aussagen zur Interferenz von polarisiertem Licht zusammen.[1]

Verbale Beschreibung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die vier von Fresnel und Arago aufgestellten Aussagen beziehen sich auf das Verhalten von linear polarisiertem Licht gleicher und unterschiedlicher Schwingungsebene bei Überlagerung. Dabei haben sie sowohl Licht unterschiedlicher Quellen als auch der gleichen Quelle betrachtet.

Die vier Gesetze sind folgende:[2][3][4]

  1. Zwei (linear) polarisierte Lichtstrahlen, deren Polarisationsebenen zueinander parallel sind, interferieren wie nicht polarisiertes Licht.
  2. Zwei (linear) polarisierte Lichtstrahlen, deren Polarisationsebenen zueinander senkrecht stehen, interferieren nicht. Bei Überlagerung haben sie immer dieselbe Intensität, unabhängig von der Phasendifferenz.
  3. Zwei senkrecht zueinander (linear) polarisierte Strahlen interferieren dann miteinander, wenn sie ursprünglich nur eine Polarisationsebene besaßen, das heißt, wenn sie Teilstrahlen eines Lichtstrahls gleicher linearer Polarisation sind und anschließend wieder in dieselbe Polarisationsebene gebracht werden.
  4. Zwei senkrecht zueinander (linear) polarisierte Lichtstrahlen, die nicht aus polarisiertem Licht entstanden sind, interferieren nicht bei ihrer Zurückführung auf eine Polarisationsebene.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Dennis H. Goldstein: Polarized Light, Revised and Expanded. 2. Auflage. CRC Press, 2011, ISBN 978-0-203-91158-7, 13.8 Summary of the Fresnel–Arago Interference Laws, S. 294 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Dennis H. Goldstein: Polarized Light, Revised and Expanded. 2. Auflage. CRC Press, 2011, ISBN 978-0-203-91158-7, S. xiii (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. Adolph Wüllner: Die Lehre vom Licht. Teubner, 1871, Experimenteller Nachweis der Querschwingungen, S. 423 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. David Brewster, J. Hartmann: Populäres, vollständiges Handbuch der Optik. Basse, 1835 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. Adolph Wüllner: Die Lehre vom Licht. Teubner, 1871, Kapitel 4. Interferenz des polarisierten Lichts, S. 542 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).