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Lexikon der Optik: thermisches Licht

thermisches Licht, die von einer konventionellen Lichtquelle, z.B. einer Gasentladungs- oder einer Glühlampe, ausgesandte Strahlung. Für experimentelle Zwecke ist es oft erforderlich, mit Hilfe eines Filters einen gewissen Frequenzbereich Δν auszublenden. Darüber hinaus kann das Licht mit Hilfe eines Polarisators polarisiert werden. Da t. L. durch spontane Emission erzeugt wird, stellt es eine zufällige Überlagerung von elementaren Wellenzügen dar. Demzufolge zeigt es starke Fluktuationen in seiner Phase und seiner Intensität. Die Intensitätsschwankungen sind eine Folge der Interferenz zwischen den am gleichen Ort zur selben Zeit eintreffenden Elementarwellen. Je nachdem, welche Phasenbeziehungen sich zwischen letzteren zufällig einstellen, addieren sich deren Amplituden zu einem großen oder einem kleinen Wert der Gesamtamplitude des Feldes. Für jede der beiden Transversalkomponenten der elektrischen Feldstärke gilt folgendes: Zerlegen wir ihren positiven Frequenzanteil E(+) (Korrelationsfunktionen des Strahlungsfeldes) gemäß der Beziehung E(+)=X+iY in Real- und Imaginärteil, so fluktuieren – stationäre Austrahlung, d.h. zeitliche konstante Betriebsbedingungen der Lichtquelle vorausgesetzt – X und Y an jedem Orte unabhängig voneinander gemäß einer Gaußschen Verteilung


.

Dabei stimmen die quadratischen Mittelwerte 〈X2〉 und 〈Y2〉 überein. Die linearen Mittelwerte 〈X〉 und 〈Y〉 verschwinden. Aus den angegebenen Formeln ergibt sich die Verteilungsfunktion für die (momentane) Intensität I des Lichtes zu


wobei 〈I〉 die mittlere Intensität und P den Polarisationsgrad bezeichnen. Intensität und Phase bleiben, an einem festen Ort betrachtet, in Zeitintervallen von der Länge der Kohärenzzeit näherungsweise konstant. Entsprechend ändern sie sich, in einem festen Zeitpunkt betrachtet, in Ausbreitungsrichtung über Strecken von der Ausdehnung der Kohärenzlänge nur wenig. In einer zur Ausbreitungsrichtung senkrechten Richtung sind sie über die transversale Kohärenzlänge hinweg genähert konstant.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
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Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
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Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
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Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
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Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


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