Teilnehmer
- Claudius Kocher
- Benjamin Mahler
Über das Projekt
Bei dem Kerr-Effekt handelt es sich um elektrisch induzierte Doppelbrechung eines Mediums, durch welche die Komponenten von linear polarisiertem Licht senkrecht und parallel zum angelegten E-Feld einen Phasenunterschied erfahren. Es entsteht so elliptisch polarisiertes Licht. Der Kerr-Effekt kann die Schwingungsebene von linear polarisiertem Licht mit einem entsprechenden Versuchsaufbau auch drehen. Ein Maß für die Stärke der induzierten Doppelbrechung ist die temperatur-, stoff- und wellenlängenabhängige Kerr-Konstante K.
Ein Kerr-aktives Medium kann sich in einem beliebigen der drei Aggregatzustände befinden. Dabei ist der Kerr-Effekt im Allgemeinen stärker, wenn die untersuchte Substanz ein permanentes Dipolmoment besitzt.
Sind die Einheitsstrukturen einer kristallinen Probe nicht inversionssymmetrisch, so wird der Kerr-Effekt vom weit aus stärkeren Pockels-Effekt überlagert. Da wir jedoch keine nicht-inversionssymetrischen Kristalle, sondern nur Flüssigkeiten untersuchen möchten, tritt der Pockels-Effekt in unserem Versuch nicht auf.
Der Kerr-Effekt ist sehr klein; die zugehörige Kerr-Konstante liegt im Bereich von  .
Wir haben versucht, den Kerr-Effekt an doppelt destilliertem Wasser und an Nitrobenzol zu messen.
Zur Überprüfung unseres Versuchsaufbaus haben wir den Faraday-Effekt benutzt.
Unser Versuchsaufbau besteht aus einem roten Laser (650 nm), zwei Glan-Taylor-Strahlteilern, einem selbstgebauten Plattenkondensator mit passenden Küvetten, zwei Photodioden und einem Oszilloskop. Um eine hohe Genauigkeit zu bekommen, messen wir die Intensität beider Strahlen des zweiten Glan-Taylor-Strahlteilers.
Anwendung findet der Kerr-Effekt bei der Realisierung von schnell reagierenden Schaltern, welche mit den Stoffen Nitrobenzol oder Azobenzol und, statt einem Plattenkondensator, mit einem sehr intensitätsstarken Lichtsteuerimpuls realisiert werden. Möglich sind Schaltzeiten im Bereich von wenigen hundert Femtosekunden.
Zur Realisierung ist folgender Artikel zu empfehlen, welchen wir erst nach dem Durchführen des Experiments gefunden haben:
Knudsen, A. W.: The Kerr effect in nitrobenzene - a student experiment, American Journal of Physics, Vol. 43, No.10, 1975. (Link)
Dokumente
Poster Orginal: Poster-Kerr-Effekt.pdf (3.7 MB)
Poster Webversion: Poster-Kerr-Effekt.web.pdf (400 kB)
Bericht Orginal: Bericht-Kerr-Effekt.pdf (4.7 MB)
Bericht Webversion: Bericht-Kerr-Effekt.web.pdf (600 kB) |
