Technikum OGKB - Spannungoptik

Die Spannungsoptik basiert auf dem Wellenmodell des Lichtes. Weißes Licht, z.B. von der Sonne, enthält verschiedene Wellenlängen, unterschiedliche Amplituden und schwingt in verschiedenen Richtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.

Filtert man Licht nach seiner Schwingungsebene, so erhält man linear polarisiertes Licht. Den hierfür benötigten Filter nennt man Polarisator. Um die Polarisation nachzuweisen benötigt man einen zweiten Filter, den so genannten Analysator. Stehen die Schwingungsebenen von Polarisator und Analysator senkrecht aufeinander, so kann kein Licht mehr durch diese beiden Filter gelangen. Den Versuchsaufbau mit Lichtquelle, Polarisator und Analysator nennt man Polariskop.

In einem Polariskop können durchsichtige Modelle von Bauteilen, deren optische Eigenschaften sich unter dem Einfluss innerer Spannungen verändern, untersucht werden. In der Natur besitzen bestimmte Kristalle z.B. Kalkspat doppelbrechende Eigenschaften.

Dies bedeutet, dass eine Lichtwelle in zwei Lichtwellen aufgespaltet wird. Die Geschwindigkeit dieser Lichtwellen ist im doppelbrechenden Medium unterschiedlich. Somit besitzen die beiden Wellen beim Verlassen dieses Mediums einen Gangunterschied. Die eine Welle gelangt schneller durch das Medium als die andere. Dieser Effekt tritt ebenfalls bei bestimmten Kunststoffen z.B. Araldit auf, wenn diese unter Spannung stehen. Jedoch erfolgt die Doppelbrechung bei Kunststoffen in Richtung der Hauptspannungen. Diese physikalischen Eigenschaften werden in der Spannungsoptik genutzt um Spannungen, bzw. die daraus resultierenden Dehnungen sichtbar zu machen.