Polarisiertes Licht

Polarisiertes Licht läßt sich mit Hilfe der elektromagnetischen Wellentheorie beschreiben als transversale Welle beschreiben, in der elektrisches und magnetisches Feld mit dem Wellenvektor $\vec{k}$ ein orthogonales Rechtssystem bilden. Da $\vec{E}$ und $\vec{B}$ über die Maxwell-Gleichungen zusammenhängen, genügt es, das elektrische Feld als Funktion $\vec{E}(\vec{r},t)$ zu betrachten. Ist die Ausbreitungsrichtung der ebenen Welle die z-Achse, dann folgt für $\vec{E}$:

$$\vec{E}(x,y,z,t) E_x \cdot \vec{e_x} + E_y \cdot \vec{e_y}$$ = (1)

$$\mbox{mit}$$

$$E_{x0} \cdot cos(\omega t - kz +\Phi_x)$$ E_x(x,y,z,t) = (2)

$$E_{y0} \cdot cos(\omega t - kz +\Phi_y)$$ E_y(x,y,z,t) = (3)

Sei nun $\Phi = \Phi_x - \Phi_y$ die relative Phase, dann ergeben sich folgende Spezialfälle:

1.

Linear polarisiertes Licht: Liegt eine relative Phase von $\Phi = 0$ oder
$\Phi = \pi$ vor, so schwingt das elektrische Feld $\vec{E}$ längs einer Linie senkrecht zur Ausbreitungsrichtung $\vec{k}$

2.

Zirkular polarisiertes Licht: Liegt eine relative Phase von $\Phi = \pm \frac{\pi}{2}$ vor, und gilt E_x0 = E_y0 = E₀, so erhält man zirkular polarisiertes Licht.

3.

Elliptisch polarisiertes Licht: Ist zwar $\Phi = \pm \frac{\pi}{2}$, aber $E_{y0} \not = E_{x0}$, so beschreibt der $\vec{E}$-Vektor in der x-y-Ebene eine Ellipse.