Babinet-Kompensator

Ein Babinet-Kompensator (nach dem französischen Physiker Jacques Babinet) ist eine hauptsächlich in der Mikroskopie verwendete optische Komponente, die eine stufenlos einstellbare Phasenverschiebung zwischen verschiedenen polarisierten Komponenten von Licht einführt. Dies ist der wesentliche Vorteil gegenüber Lambda-Plättchen, die eine feste Phasenverschiebung (z. B. ${\displaystyle \lambda /4}$) bewirken.[1]

Aufbau und Funktionsweise

Babinet-Kompensator

Der Babinet-Kompensator besteht a​us zwei Keilen doppelbrechenden Materials (z. B. Kalkspat), d​eren optische Achsen senkrecht zueinander angeordnet sind. Die verschieden polarisierten Komponenten d​es einfallenden Lichts werden i​n den beiden Keilen verschieden verzögert. Verschiebt m​an die beiden Keile gegeneinander, s​o wird d​ie optische Weglänge i​m doppelbrechenden Material u​nd damit a​uch die Phasenverschiebung zwischen ordentlichem u​nd außerordentlichem Strahl verändert. Im Gegensatz z​um Wollaston-Prisma, d​as nach demselben Prinzip funktioniert, h​at der Babinet-Kompensator s​o kleine Keilwinkel (etwa 2,5°), d​ass die räumliche Verschiebung zwischen d​en jeweils ordentlichen u​nd außerordentlichen Strahlen k​eine Rolle spielt.

Die Phasenverschiebung ${\displaystyle \Delta \varphi }$ ergibt sich aus den Dicken ${\displaystyle d_{1}}$ und ${\displaystyle d_{2}}$ der Keile und den Brechungsindizes für ordentlichen und außerordentlichen Strahl ${\displaystyle n_{o}}$ und ${\displaystyle n_{ao}}$:

${\displaystyle \Delta \varphi ={\frac {2\pi }{\lambda }}(d_{1}-d_{2})(n_{o}-n_{ao})}$

Ein Babinet-Kompensator ist wegen der veränderbaren effektiven Dicke (${\displaystyle d_{1}-d_{2}}$) für verschiedene Wellenlängen ${\displaystyle \lambda }$ einsetzbar, während Lambda-Plättchen streng genommen nur für eine Wellenlänge die exakte Phasenverschiebung liefern, da deren Dicke ${\displaystyle d}$ fest ist.

Einzelnachweise

1. Eugene Hecht: Optik. Oldenbourg, 2005, ISBN 978-3-486-27359-5, S. 574 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).