Optische Achse (Kristalloptik): Unterschied zwischen den Versionen

Optische Achse (Kristalloptik): Unterschied zwischen den Versionen

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In der [[Kristalloptik]] bezeichnet die '''optische Achse''' (oft auch ''c-Achse'' genannt) die Richtung in einem optisch [[anisotrop]]en ([[Doppelbrechung|doppelbrechenden]]) [[Kristall]], entlang derer jede [[Polarisation]]s<nowiki />komponente eines Lichtstrahls den gleichen [[Brechungsindex]] erfährt. Sie ist nicht zu verwechseln mit der [[Optische Achse (Optik)|optischen Achse]] von [[Optisches System|optischen Systemen]].
In der [[Kristalloptik]] bezeichnet die '''optische Achse''' (oft auch ''c-Achse'' genannt) diejenige Richtung in einem optisch [[anisotrop]]en ([[Doppelbrechung|doppelbrechenden]]) [[Kristall]], entlang derer jede [[Polarisation]]s<nowiki />komponente eines Lichtstrahls den gleichen [[Brechungsindex]] erfährt. Sie ist nicht zu verwechseln mit der [[Optische Achse (Optik)|optischen Achse]] von [[Optisches System|optischen Systemen]].


Die meisten Kristalle sind optisch anisotrop. In solchen Kristallen hängt der Brechungsindex von der Polarisation und der [[Ausbreitungsrichtung]] des Lichtes ab.
Die meisten Kristalle sind optisch anisotrop und haben daher (mindestens) eine optische Achse. In solchen Kristallen hängt der Brechungsindex von der Polarisation und von der [[Ausbreitungsrichtung]] des Lichtes ab.


In uniaxialen Kristallen gibt es eine optische Achse, die in Richtung des unikalen [[Hauptbrechungsindex]] liegt. Ein Lichtstrahl entlang der optischen Achse verhält sich wie in einem isotropen Kristall.
In uniaxialen Kristallen, d.&nbsp;h. in den [[Wirteliges Kristallsystem|wirteligen Kristallsystemen]] ([[Trigonales Kristallsystem|trigonal]], [[Tetragonales Kristallsystem|tetragonal]] und [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonal]]), gibt es eine optische Achse, die in Richtung des unikalen [[Hauptbrechungsindex]] liegt. Ein Lichtstrahl entlang der optischen Achse verhält sich wie in einem [[isotrop]]en Kristall.


In biaxialen Kristallen gibt es zwei optische Achsen. Sie liegen in der Ebene, die die [[Vektor]]en der kleinsten und der größten der drei Hauptbrechungsindizes (Hauptbrechachsen) aufspannen. Eine optische Achse ist durch [[Spiegelung (Geometrie)|Spiegelung]] an einer dieser beiden Hauptbrechachsen in die andere optische Achse überführbar. Im biaxialen Kristall entstehen aus einem Lichtstrahl, der entlang der optischen Achse läuft, für Polarisationskomponenten in Richtung der mittleren der drei Hauptbrechachsen ein [[Doppelbrechung #Ordentlicher und außerordentlicher Strahl|ordentlicher Strahl]] und für alle anderen Polarisationskomponenten ein außerordentlicher Strahl, der für jede Polarisationskomponente eine andere Ausbreitungsrichtung besitzt. Aufgrund der gleichen Brechungsindizes aller Polarisationskomponenten sind alle Polarisationsrichtungen gleichberechtigt und es findet ''keine'' diskrete Aufspaltung in zwei Strahlen statt. Stattdessen kommt es zur [[Konische Brechung|konischen Brechung]] des außerordentlichen Strahls. Das bedeutet für unpolarisiertes Licht, dass man einen Strahlkegel sieht, der die optische Achse in seiner Mantelfläche enthält.
In biaxialen Kristallen, d.&nbsp;h. im [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischen]], [[monoklines Kristallsystem|monoklinen]] und [[Triklines Kristallsystem|triklinen]] [[Kristallsystem]], gibt es zwei optische Achsen. Sie liegen in der Ebene, die die [[Vektor]]en der kleinsten und der größten der drei Hauptbrechungsindizes (Hauptbrechachsen) aufspannen. Eine optische Achse ist durch [[Spiegelung (Geometrie)|Spiegelung]] an einer dieser beiden Hauptbrechachsen in die andere optische Achse überführbar.
 
Im biaxialen Kristall entsteht aus einem Lichtstrahl, der entlang einer der beiden optischen Achsen läuft, für Polarisationskomponenten in Richtung der mittleren Hauptbrechachse ein [[Doppelbrechung #Ordentlicher und außerordentlicher Strahl|ordentlicher Strahl]]. Für alle anderen Polarisationskomponenten entsteht ein außerordentlicher Strahl, der für jede Polarisationskomponente eine andere Ausbreitungsrichtung, aber den gleichen Brechungsindex besitzt. Daher sind alle Polarisationsrichtungen gleichberechtigt, es findet ''keine'' diskrete Aufspaltung in zwei Strahlen statt. Stattdessen kommt es zur [[Konische Brechung|konischen Brechung]] des außerordentlichen Strahls. Das bedeutet für unpolarisiertes Licht, dass man einen Strahl[[Kegel (Geometrie)|kegel]] sieht, der die optische Achse in seiner Mantelfläche enthält.


[[Kategorie:Optik]]
[[Kategorie:Optik]]
[[Kategorie:Kristallographie]]
[[Kategorie:Kristallographie]]

Aktuelle Version vom 29. Januar 2019, 19:28 Uhr

In der Kristalloptik bezeichnet die optische Achse (oft auch c-Achse genannt) diejenige Richtung in einem optisch anisotropen (doppelbrechenden) Kristall, entlang derer jede Polarisationskomponente eines Lichtstrahls den gleichen Brechungsindex erfährt. Sie ist nicht zu verwechseln mit der optischen Achse von optischen Systemen.

Die meisten Kristalle sind optisch anisotrop und haben daher (mindestens) eine optische Achse. In solchen Kristallen hängt der Brechungsindex von der Polarisation und von der Ausbreitungsrichtung des Lichtes ab.

In uniaxialen Kristallen, d. h. in den wirteligen Kristallsystemen (trigonal, tetragonal und hexagonal), gibt es eine optische Achse, die in Richtung des unikalen Hauptbrechungsindex liegt. Ein Lichtstrahl entlang der optischen Achse verhält sich wie in einem isotropen Kristall.

In biaxialen Kristallen, d. h. im orthorhombischen, monoklinen und triklinen Kristallsystem, gibt es zwei optische Achsen. Sie liegen in der Ebene, die die Vektoren der kleinsten und der größten der drei Hauptbrechungsindizes (Hauptbrechachsen) aufspannen. Eine optische Achse ist durch Spiegelung an einer dieser beiden Hauptbrechachsen in die andere optische Achse überführbar.

Im biaxialen Kristall entsteht aus einem Lichtstrahl, der entlang einer der beiden optischen Achsen läuft, für Polarisationskomponenten in Richtung der mittleren Hauptbrechachse ein ordentlicher Strahl. Für alle anderen Polarisationskomponenten entsteht ein außerordentlicher Strahl, der für jede Polarisationskomponente eine andere Ausbreitungsrichtung, aber den gleichen Brechungsindex besitzt. Daher sind alle Polarisationsrichtungen gleichberechtigt, es findet keine diskrete Aufspaltung in zwei Strahlen statt. Stattdessen kommt es zur konischen Brechung des außerordentlichen Strahls. Das bedeutet für unpolarisiertes Licht, dass man einen Strahlkegel sieht, der die optische Achse in seiner Mantelfläche enthält.