Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 10: Neue Konzepte III (Modellfreie Optik)

DD 10.2: Vortrag

Dienstag, 8. März 2005, 12:20–12:40, TU PN229

Modellfreie Optik II: Polarisation anhand von Bildzuständen verstehen — •Johannes Grebe-Ellis¹, Wilfried Sommer², Florian Theilmann³ und Lutz-Helmut Schön¹ — ¹Didaktik der Physik, Humboldt-Universität zu Berlin — ²Päd. Forschungsstelle Kassel — ³Forschungsinstitut am Goetheanum, Dornach (CH)

Was sind Phänomene der Polarisation und wie können sie beschrieben werden, wenn man darauf verzichtet, sie als Bestätigung eines vorgegebenen Lichtmodells zu deuten? Die Beantwortung dieser Frage erfordert, die Definition des Polarisationszustands von der Vorstellung des Lichtvektors abzulösen und als Funktion von Observablen zu fassen. Dies gelingt, wenn man sie als Bildzustand definiert [1]. Einen ersten Hinweis darauf gibt die Erscheinung des Haidinger-Büschels [2]. Ausgangspunkt für die phänomenologische Beschreibung des linearen Polarisationszustands ist die Intensität als Funktion des Richtungswinkels (Malus-Gesetz). Dies ergibt sich anhand der räumlichen Beziehung von Analysator und Polarisator durch geeignete Skalarproduktbildung. Wenn zwischen Analysator und Polarisator ein anisotropes Medium wirksam ist, lässt sich dieser Ansatz verallgemeinern: Es ergibt sich eine erweiterte Form des Malus-Gesetzes, die eine operationale Definition elliptischer und zirkularer Zustände gestattet [3].

[1] J. Grebe-Ellis: Exakte Phänomenologie der Polarisation. In: DPG (Hrsg.) Didaktik der Physik. Frühjahrstagung der DPG 2003. [2] J. Grebe-Ellis: Zum Haidinger-Büschel. In: DPG (Hrsg.) Didaktik der Physik. Frühjahrstagung der DPG 2002. [3] J. Grebe-Ellis: Doppeldrehung und Polarisation. Elemente der Naturwissenschaft 75 (2001).