Eine Hintergrundbeleuchtung (z. B. Leuchtdioden) und Polarisationsfilter erzeugen polarisiertes Licht. Dieses fällt auf die Flüssigkristalle der LCD (76.2). Durch Anlegen einer Spannung wird jedes Segment der LCD für polarisiertes Licht unterschiedlich durchlässig. Die Segmente sind in einem Raster angeordnet. LCDs gibt es in vielen elektronischen Geräten, wie Mobiltelefonen, Digitaluhren, Taschenrechnern, Digitalkameras, Monitoren und Fernsehgeräten. Optische Aktivität Einige Flüssigkeiten und Lösungen, wie Milchsäure, Weinsäure oder Traubenzuckerlösung sowie einige Kristalle (Quarz) und Flüssigkristalle, zeigen optische Aktivität. Optisch aktiv nennt man Substanzen, die die Schwingungsebene des Lichts verdrehen. Der Drehwinkel der Schwingungsebene hängt von der Substanz, von der Schichtdicke und von der Lichtfrequenz ab. Bei Lösungen ist der Drehwinkel zur Konzentration proportional. Durch Messung des Drehwinkels kann man daher die Konzentration einer Lösung bestimmen. Davon wird in der Chemie, in der Biologie und in der Medizin Gebrauch gemacht. Für diese Eigenschaft kann die Kristallform verantwortlich sein, aber auch – wie bei den genannten Flüssigkeiten – die räumliche Anordnung der Atomgruppen in den Molekülen. Da derartige Strukturen in zwei spiegelbildlichen Formen vorkommen können, kann ein optisch aktiver Stoff in „linksdrehender“ und „rechtsdrehender“ Modifikation auftreten. So gibt es z. B. links- und rechtsdrehenden Quarz oder links- und rechtsdrehende Milchsäure. 76.1 Messung der Konzentration einer Zuckerlösung Lampe Polarisator Analysator Schirm Zuckerlösung 76.2 Zwischen zwei mit einer leitenden Schicht versehenen Glasplatten befinden sich Flüssigkristalle (TN Zellen). Je nach angelegter Spannung können sie die Polarisationsebene des Lichts unterschiedlich stark drehen. Die Intensität des von den beiden Polfiltern durchgelassenen Lichts hängt daher von der angelegten Spannung ab. Polarisationsfilter Glasscheiben Farbfilter Elektroden Flüssigkristallschicht Hintergrundbeleuchtung 76.3 Bei dem Hologramm auf den 100€- und 200€-Scheinen handelt es sich um ein Reflexionshologramm, das eine zweidimensionalen Grafik wiedergibt. Liquid Crystal Display (LCD) Bestimmte Flüssigkristalle (organische Verbindungen, die sowohl Eigenschaften von Festkörpern als auch von Flüssigkeiten haben) können unter dem Einfluss von elektrischer Spannung die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht drehen. Dies nützt man bei der Flüssigkristallanzeige und bei LCD Bildschirmen. Holografie Hologramme enthalten sämtliche Informationen über Form und Lage eines Objekts. Man unterscheidet Reflexionshologramme (die Lichtquelle ist auf der Seite des Betrachters) und Transmissionshologramme (das Hologramm wird in der Durchsicht betrachtet). 76.4 Bei der Aufnahme eines Transmissionshologramms wird Laserlicht in zwei kohärente (in Amplitude und Phase identische) Strahlenbündel aufgespalten. Der Referenzstrahl wird über einen Spiegel direkt zur Fotoplatte reflektiert. Der Objektstrahl wird vom Objekt gestreut und überlagert sich mit dem Referenzstrahl. Das Interferenzmuster wird auf der Fotoplatte (dem Film) als Hologramm festgehalten. Wird das entwickelte Hologramm mit Laserlicht aus der Richtung des Referenzstrahls beleuchtet, so wird das Licht an den geschwärzten Körnern des Films gebeugt und fällt in das Auge des Betrachters. Die Verlängerung dieser Strahlen lassen an der Stelle, wo vorher das Objekt war, ein virtuelles Bild des Objekts entstehen. Da dieses Licht in Intensität und Phase mit dem ursprünglich vom Objekt ausgesandten Licht identisch ist, d. h. Information über die Helligkeit und über die Lage der Objektpunkte enthält, erscheint das virtuelle Bild dreidimensional. Der Beobachter kann es beim Blick durch das Hologramm wie durch ein Fenster von verschiedenen Seiten betrachten. Laser Strahlteiler Linse 1 Linse 2 Fotoplatte Objekt Objektstrahl Referenzstrahl Spiegel reflektiertes Licht 76 2 Beugung und Interferenz des Lichts Elektromagnetische Wellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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