Was ist der Unterschied zwischen einer Viertelwellenplatte und einer Halbwellenplatte?

Unterschied zwischen Viertelwellenplatte und Halbwellenplatte

Wellenplatten, auch als Verzögerer bekannt, sind optische Geräte, die dazu dienen, den Polarisationszustand von Lichtwellen zu verändern, die durch sie hindurchgehen. Dies erreichen sie, indem sie eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Hauptpolarisationen des Lichts bewirken. Der Hauptunterschied zwischen einer Viertelwellenplatte und einer Halbwellenplatte liegt in der Phasenverschiebung, die sie bewirken:

Viertelwellenplatte

Eine Viertelwellenplatte ist so ausgelegt, dass sie eine Komponente des Lichts um eine Viertelwelle (90 Grad) verzögert, was zu einer Phasenverschiebung von λ/4 führt. Diese Phasendifferenz wandelt linear polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht um, wenn das Licht in einem 45-Grad-Winkel zur optischen Achse der Wellenplatte einfällt. Umgekehrt kann zirkular polarisiertes Licht durch die richtige Ausrichtung der Viertelwellenplatte in linear polarisiertes Licht umgewandelt werden.

Halbwellenplatte

Eine Halbwellenplatte bewirkt eine Phasenverschiebung von λ/2 (180 Grad) zwischen den orthogonalen Polarisationskomponenten des einfallenden Lichts. Dies führt zu einer Umkehrung der Polarisationsrichtung. Wenn linear polarisiertes Licht auf eine Halbwellenplatte trifft, die so ausgerichtet ist, dass ihre Polarisation im 45-Grad-Winkel zur Achse der Wellenplatte steht, tritt das Licht mit einer um 90 Grad gedrehten Polarisationsrichtung aus. Die Halbwellenplatte kann die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht je nach Ausrichtung in jeden gewünschten Winkel drehen.

Vergleichstabelle

Besonderheit	Viertelwellenplatte	Halbwellenplatte
Phasenverschiebung	90 Grad (λ/4)	180 Grad (λ/2)
Funktion	Wandelt lineare in zirkulare Polarisation um oder umgekehrt	Dreht die Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht
Einfallswinkel zur Umwandlung von linear in kreisförmig	45 Grad	Nicht zutreffend (wandelt sich nicht in zirkulare Polarisation um)
Polarisationsdrehung	Unzutreffend	0 bis 90 Grad, je nach Ausrichtung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Viertelwellenplatte lineare Polarisation in zirkulare Polarisation und umgekehrt umwandelt, während eine Halbwellenplatte die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts dreht. Die von ihnen eingeführte Phasenverschiebung – λ/4 oder λ/2 – ist der Hauptfaktor, der ihre spezifischen Anwendungen in optischen Systemen bestimmt.