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Die '''Kerr-Zelle''' ist nach dem schottischen Physiker [[John Kerr (Physiker)|John Kerr]] benannt. Er entdeckte den ebenfalls nach ihm benannten [[Kerr-Effekt]], der in das Gebiet der [[Nichtlineare Optik|nichtlinearen Optik]] gehört. Danach wird das Brechungs- und [[Polarisator|Polarisationsverhalten]] eines Materials durch ein außen angelegtes [[elektrisches Feld]] verändert.

Die Kerr-Zelle nutzt diesen Effekt zur gesteuerten [[Modulation (Technik)|Modulation]] der Polarisation des durchfallenden Lichts, sie bildet also einen [[Polarisationsmodulator]].
Mit einer Kerr-Zelle lassen sich elektrische in optische Signale umwandeln.
In technischer Ausführung auch „Karoluszelle“ oder „Kerr-Karolus-Zelle“ (nach [[August Karolus]]) genannt, war sie wesentliches Bauelement der frühen Tonfilmtechnik. Als Gegenstück zur Photozelle im Projektor wurde mit Hilfe der Kerr-Zelle die Tonspur bei der Filmherstellung aufbelichtet ([[Lichttonverfahren]]).

[[Datei:Kerr cell.svg|rechts|mini|upright=1.25|A: Zelle, B: Nitrobenzol, C und D: Elektroden, E: Anschluss für Steuer-(hoch)spannung]]
Die Zelle (A) ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, meist mit [[Nitrobenzol]] (B). Quer zur Richtung des durchfallenden Lichts wird über [[Elektrode]]nplatten (C und D) in der Flüssigkeit ein elektrisches Feld angelegt. Bei der genannten Flüssigkeit und üblichen Zellgrößen im Zentimeterbereich braucht man dabei [[elektrische Spannung]]en im Bereich weniger Kilo[[volt]] (E). Vorder- und Rückseite der Karolus-Kerr-Zelle sind lichtdurchlässig aus Glas, die Seitenwände aus Metall stellen Elektrodenplatten dar.

Bei Verwendung zur [[Lichttonübertragung]] liegt das analoge Audiosignal zusammen mit einer Vorspannung an den Elektroden. Als eingehendes Licht verwendet man dann linear polarisiertes Licht, entweder einen [[Laser]]strahl oder eine herkömmliche Lichtquelle mit nachfolgendem Linearpolarisator ([[Polarisationsfilter]]). Durch die Kerr-Zelle wird die Polarisationsebene dann mehr oder weniger gedreht. Hinter der Zelle ordnet man einen weiteren Linearpolarisator an, so dass die Intensität des durchgelassenen Lichts vom momentanen Drehwinkel der Kerr-Zelle und damit von der Modulation ihrer Erregungsspannung abhängt. Auf der Empfangsseite der Übertragungsstrecke kann man das somit modulierte Licht mittels eines [[Photoelektrischer Effekt|Fotoempfänger]]s wieder in ein [[elektrisches Signal]] wandeln. Dieses kann mit üblichen elektronischen Mitteln verstärkt und als Ton wiedergegeben werden.

== Anwendung ==
Kerr-Zellen sind als optische oder elektrische Messinstrumente geeignet. Anwendungen sind beispielsweise [[Fluoreszenz]]messungen, Schalter in [[Laser]]technik oder die Messung sehr großer [[elektrisches Feld|elektrischer Felder]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/kerr-zelle/7988 |hrsg=Spektrum |titel=Lexikon der Physik: Kerr-Zelle |abruf=2024-08-26}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Kerr-Effekt]]
* [[Rapatronic-Kamera]]
* [[Chronofotografie|Hochgeschwindigkeitsfotografie]]

==Einzelnachweise==
<references/>

[[Kategorie:Nichtlineare Optik]]
[[Kategorie:Optisches Bauteil]]
[[Kategorie:Physikalisches Prinzip eines Optischen Bauteils]]

Kerr-Zelle - Versionsgeschichte

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