Was ist der absurdeste optische Effekt?
Man kann Licht drehen. Und damit meine ich nicht ablenken, sondern um seine eigene Ausbreitungsrichtung drehen. Man nennt das die Polarisationsebene des Lichts.
Anschaulich könnte man sich das vorstellen wie ein Flugzeug (zumindest ein kleines Kunstflugzeug) - diese hat eine Ausbreitungsrichtung, aber die Flügel können dabei in verschiedene Richtungen zeigen (parallel zum Boden, senkrecht zum Boden oder alles dazwischen). Bei Licht gibt es etwas ähnliches: die darin enthaltenen elektromagnetischen Wellen schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und spannen mit dieser Ausbreitungsrichtung die Polarisationsebene auf.
Wie lässt sich das beweisen? Nun, es gibt sogenannte Polarisationsfilter: diese lassen nur genau eine Ebene durch, also in unserem Flugzeugbild nur eine Flügelstellung. Wenn man ganz normales, unpolarisiertes Licht (bei diesem sind die Polarisationsrichtungen gleichmäßig auf alle möglichen Richtungen verteilt, bei jedem einzelnen Photon in eine andere) durch so einen Filter schickt, wird es genau um 50% dunkler. Es scheint also, als wäre genau die Hälfte des Lichtes passend zum Filter ausgerichtet gewesen und die Hälfte nicht.
Das austretende Licht ist jetzt polarisiert. Man kann dahinter noch einen zweiten Filter stellen: wenn der genauso ausgerichtet ist wie der erste, kommt 100% durch (ist eigentlich recht logisch verständlich). Wenn der zweite Filter um 45° verdreht ist, wird die Lichtintensität noch einmal halbiert (hier sieht man schon, dass sich das Licht offenbar "gedreht" hat und dabei abgeschwächt wurde!) Wenn der zweite Filter um 90° verdreht ist, kommt allerdings kein Licht mehr durch - weil alles eintreffende Licht in Sperrrichtung schwingt.
Soweit, so gut. Jetzt wird es ganz verrückt: man stelle sich nun die beiden Filter vor, der zweite um 90° zum ersten verdreht, und durch beide kommt kein Licht. Wenn man jetzt in die Mitte der beiden einen dritten Filter einfügt, der genau halb so weit gedreht ist wie der zweite, wird wieder etwas durchkommen! Es wird zweimal nacheinander um 45° gedreht und jeweils um die Hälfte abgeschwächt, aber es kommt nicht nichts durch! Mit dem Auge kann man verschiedene Polarisationsrichtungen übrigens nicht unterscheiden - es ist schon ziemlich verrückt, wenn man zwei Filter nacheinander schaltet, durch die nichts durchkommt, und dann durch Einfügen eines dritten Filters in der Mitte von beiden wieder Licht sieht, oder?
Übrigens ist "Drehen" eigentlich das falsche Wort hierfür. Der Effekt ist ein Beweis dafür, dass Photonen Quantenteilchen sind: zwischen den Filtern hat das Licht eine bestimmte Ausrichtung. Exakt diese Ausrichtung kann von den Filtern allerdings nicht beobachtet werden, sondern nur zwei Zustände: Durchlassrichtung und Sperrrichtung (90° dazu). Daher wird dort die Wellenfunktion der Photonen in zwei Zustände zerlegt, von denen nur einer durchgelassen wird. Es wird also tatsächlich gefiltert, aber vorher der Schwingungsvektor in zwei Teile zerlegt.