Techniklexikon

Biprisma

1) Optik: Fresnelsches Biprisma, gleichschenkliges Prisma mit einem brechenden Winkel von fast 180°, bestehend aus zwei dünnen Prismen, die mit ihren Grundflächen verbunden sind. Es dient dazu, eine Lichtquelle (beleuchteter Spalt) in zwei interferenzfähige, kohärente, virtuelle Lichtquellen aufzuspalten, ähnlich wie beim Fresnelschen Spiegelversuch. Besteht die Prismenkombination aus einem Rechts- und einem Linksquarz, so können mit ihrer Hilfe aus einem einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahl zwei räumlich getrennte, entgegengesetzt zirkular polarisierte Strahlen erzeugen werden (Abb. 1). Aufgrund der unterschiedlichen Fortpflanzungsgeschwindigkeiten und des nicht senkrechten Einfalls auf die Grenzfläche zwischen Rechts- und Linksquarz spaltet sich der Strahl auf. Die ursprüngliche Anordnung von Fresnel war eine symmetrische Kombination aus einem Links- und zwei identischen Rechtsquarzen.

2) Biprisma für Elektronen: Apparatur zum Erzeugen zweier kohärenter Elektronenstrahlbündel, mit der u.a. die Welleneigenschaften von Elektronen nachgewiesen werden können (Biprisma). Das Biprisma besteht aus einem positiv geladenen Faden von wenigen Mikrometern Durchmesser und zwei seitlichen Blenden auf Erdpotential (Abb. 2). Richtet man den aus einer sehr feinen Elektronenquelle emittierten Elektronenstrahl auf den Faden, werden die Elektronen im elektrischen Feld des Fadens symmetrisch abgelenkt. Im Überlagerungsgebiet hinter dem Faden interferieren die aus zwei kohärenten (virtuellen) Quellen zu kommen scheinenden Elektronen miteinander und bilden ein typisches Interferenzmuster, das z.B. mit einem Leuchtschirm beobachtet werden kann. Der Effekt lässt sich nur dadurch erklären, dass sich Elektronen nach de Broglie als Materiewellen auffassen lassen.

Biprisma 1: Das mit R bzw. L bezeichnete Dreieck stellt einen prismatischen Rechts- bzw. Linksquarz dar, mit deren Hilfe das ursprüngliche, linear polarisierte Licht in zwei entgegengesetzt zirkular polarisierte Teile aufgespalten wird.

Biprisma 2: Funktionsprinzip und Interferenzmuster des Biprismas für Elektronen, L: elektronenoptisch verkleinerte Elektronenquelle, L₁, L₂: virtuelle Elektronenquellen.