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Nach unserer bisherigen Kenntnis müßten doppelbrechende Objekte im Polarisationsmikroskop reine Hell/Dunkel-Effekte zeigen (Helligkeit in Diagonalstellung und Dunkelheit in Normalstellung). Betrachtet man jedoch mit dem Polarisationsmikroskop erstellte Mikrofotografien, so dominiert als Bildeindruck zumeist der beträchtliche Farbenreichtum dieser Bilder.
Bei unseren bisherigen Betrachtungen haben wir berücksichtigt, dass optisch anisotrope Körper nur zwei Schwingungsrichtungen des Lichts zulassen. Als weitere Eigenschaft der Doppelbrechung wurde jedoch vernachlässigt, dass für beide Durchlassrichtungen zudem verschiedene Brechungsindices vorliegen. Dies bedeutet wiederum, dass ordentlicher und außerordentlicher Strahl das Objekt mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durchsetzen. Je nach Objektdicke und Differenz der Brechungsindices resultiert hieraus nach Verlassen des anisotropen Körpers ein Gangunterschied zwischen beiden Strahlen. Wir wissen, dass die beiden senkrecht zu einander schwingenden Wellen von ordentlichem und außerordentlichem Strahl im Analysator zu einer einzigen Lichtwelle vereinigt werden. Welches Resultat hierbei beobachtet werden kann hängt neben der Orientierung der beiden Schwingungsebenen zur Durchlassrichtung des Analysators auch vom Gangunterschied zwischen den beiden Wellen ab. Man kann sich die Vorgänge im Analysator so vorstellen, dass die vom ihm durchgelassenen Anteile beider Wellen die gleiche Schwingungsebene (=Durchlassrichtung des Analysators) erhalten und somit interferenzfähig werden. Das Resultat der Interferenz - z.B. konstruktiv oder destruktiv - ist vom Gangunterschied abhängig.
Für die dargestellte und in der Polarisationsmikroskopie geläufige Anordnung gilt somit, dass die vom Analysator durchgelassenen Anteile phasengleicher Wellen (Gangunterschied von 0, 1 bzw. n Wellenlängen) destruktiv interferieren und bei einem Gangunterschied von 0.5, 1.5 bzw n+0.5 Wellenlängen konstruktive Interferenz beobachtet werden kann. Die nachfolgende Darstellung kann den erwähnten Widerspruch auflösen. Als ursächlich zeigt sich die jeweilige Orientierung des Analysators.
Sind die Durchlassrichtungen von Polarisator und Analysator parallel orientiert, so gelten die bekannten Aussagen:
Wenn sich Polarisator und Analysator in Kreuzstellung befinden, so werden die Beziehungen gerade umgekehrt. Wichtig:
Während die obige Animation den Zusammenhang zwischen einem Gangunterschied und der Interferenz bei verschiedenen Lichtfarben ganz allgemein verdeutlicht bezieht sich die folgende Darstellung direkt auf das Interferenzverhalten in der Polarisationsmikroskopie. Wie bereits beschrieben muss man hier wiederum umdenken und berücksichtigen, dass ein Gangunterschied von 0 Wellenlängen zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl zu destruktiver Interferenz führt.
Besteht zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl kein Gangunterschied, so ist für alle Wellenlängen destruktive Interferenz zu verzeichnen. Mit wachsendem Gangunterschied ist für jede Lichtfarbe dann eine bestimmte von der Wellenlänge abhängige Interferenz zu beobachten. Beispiel: Man kann deshalb im Polarisationsmikroskop für jeden durch ein doppelbrechendes Objekt hervorgerufenen Gangunterschied eine ganz bestimmte Interferenzfarbe zuordnen. Zusammenfassend läßt sich über das Erscheinungsbild anisotroper Objekte im Polarisationsmikroskop folgende Aussage treffen:
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