Anders ist es mit dem Licht der meisten Computer- und Smartphone-Bildschirme: Aus technischen Gründen schwingt das Bildschirmlicht in einer ganz bestimmten, geordneten Art und Weise. Man nennt dies polarisiertes Licht.

Als anschaulicher Vergleich kann wieder ein schwingendes Kabel wie auf dem Foto dienen: Es wird rechts unten in eine kreisförmige Schwingung versetzt (man nennt dies zirkular polarisiert). In der Mitte wird es durch einen Spalt geführt und schwingt danach nur noch hin und her (dies nennt man linear polarisiert). 

Lichtwellen kann man mit sogenannten Polarisationsfiltern dazu bringen, in eine bestimmte Richtung zu schwingen. In der nebenstehenden Illustration kommt unpolarisiertes (Sonnen-)Licht von rechts unten. Es wird von einem ersten Filter linear polarisiert und darauf von einem zweiten Filter zirkular polarisiert.

Diese Technik kann man sich zunutze machen, um ein dreidimensionales Kinoerlebnis zu kreieren! Dazu muss man den Film aus zwei leicht unterschiedlichen Perspektiven aufnehmen und das Licht der beiden Filme um 90° versetzt polarisieren. Wenn man nun dem Publikum Brillen mit speziellen Filtern aufsetzt, die bei jedem Auge nur eine der beiden Polarisationen durchlassen, führt dies zu einem Stereo-Erlebnis: Man sieht den Film dreidimensional!

Polarisiertes Licht erzeugt auf Kunststoffgegenständen ganz erstaunliche Farbeffekte. Dazu muss das beleuchtete Material doppelbrechend sein – unterhalb der Bildergalerie liest du mehr darüber.

Probiere dazu auch unser Experiment aus: Transparent und doch farbig!

Licht wird an jedem Übergang von einem Material zu einem anderen gebrochen, auch wenn beide Materialien durchsichtig sind: also zum Beispiel an der Grenze zwischen Luft und Wasser oder auch zwischen Luft und Glas. Das heisst, dass der Lichtstrahl beim Übergang abgelenkt wird. Wie stark und in welche Richtung das Licht gebrochen wird, hängt davon ab, unter welchem Winkel das Licht die Grenzfläche erreicht hat und wie schnell es sich im zweiten Material ausbreitet.

Wegen der Lichtbrechung kann es beispielsweise so aussehen, als ob ein schräg ins Wasser gesteckter Stab an der Wasseroberfläche einen Knick hätte.

In einem doppelbrechenden Material wird der Lichtstrahl nicht nur abgelenkt, sondern in zwei Strahlen geteilt. Das liegt daran, dass das Licht sich in einem solchen Material nicht in alle Richtungen gleich schnell ausbreitet. Das Mineral Calcit ist ein Beispiel dafür: Wenn man ein Stück durchsichtigen Calcit wie eine Lupe auf einen geschriebenen Text legt und im Sonnenlicht betrachtet, sieht man die Buchstaben darunter doppelt! Das Bild der Schrift teilt sich im Calcit auf zwei verschiedene Strahlengänge auf, die einen etwas unterschiedlichen Weg nehmen und daher leicht verschoben bei unseren Augen ankommen. 

Auch viele transparente Kunststoffe sind doppelbrechend. Sie werden nämlich bei der Herstellung gedehnt und verformt und haben deshalb genau diese Eigenschaft, dass sich das Licht in ihnen nicht gleichmässig ausbreiten kann.

Doppelbrechende Materialien als Farbfilter

Bei polarisiertem, „geordnetem“ Licht liegen die zwei Strahlengänge nach der Doppelbrechung zwar wieder übereinander, aber die Verschiebung führt dazu, dass gewisse Wellenlängen (oder Farben) sich nun genau verstärken, während andere sich auslöschen. Das doppelbrechende Material wirkt also wie ein Filter für bestimmte Farben. Wir sehen nicht mehr weisses, sondern farbiges Licht!