Das Ziel dieser Doktorarbeit ist die Untersuchung von Photonenpolarisation und Dileptonanisotropie als Mittel zum Verstaendnis hadronischer und Schwerionenkollisionen. Zunaechst werden die Anisotropien in der Winkelverteilung von Dileptonen aus der Reaktion $\pi N \rightarrow Ne^+ e^-$ untersucht. Wir benutzen konsistente effektive Wechselwirkungen fuer Baryon-Resonanzen bis Spin-5/2, wo nicht-physikalische Freiheitsgrade eliminiert werden, um die Anisotropiekoeffizienten fuer isolierte intermediaere baryonische Resonanzen zu berechnen. Es wird gezeigt, dass sich Spin und Paritaet der intermediaeren baryonischen Resonanz in der Winkelverteilung des Anisotropiekoeffizienten widerspiegeln. Im Anschluss berechnen wir den Anisotropiekoeffizienten, wobei wir die Resonanzen $N(1520)$ und $N(1440)$ beruecksichtigen, die bei der Kollisionsenergie der neuesten Daten, die von der HADES Kollaboration fuer diese Reaktion gewonnen wurden, essentiell sind. Wir schlussfolgern, dass der Anisotropiekoeffizient nuetzliche Beschraenkungen liefern kann, um die Anteile der Resonanzen zu diesem Prozess zu entschluesseln.

Um Mediumeffekte auf die Dileptonpolarisationsobservablen zu untersuchen, stellen wir ein allgemeines Framework zur Untersuchung von Winkelanisotropien von Dileptonen, die von polarisierten virtuellen Photonen in relativistischen Schwerionenkollisionen erzeugt wurden, vor. Es wird der Zusammenhang zwischen den Anisotropiekoeffizienten und der Entwicklung des Mediums via Flussgeschwindigkeit und Temperaturprofil gewonnen. Wir ziehen Dileptonproduktion aus Quark-Antiquark-Annihilation in der Quark-Gluon-Plasmaphase, sowie aus Pion-Annihilation in der hadronischen Phase via elektromagnetischer Wechselwirkungen in Betracht. Die thermischen und die Flusseffekte auf die Anisotropiekoeffizienten werden untersucht fuer den Fall eines statischen, gleichfoermigen Mediums, sowie eines Systems mit Expansion in longitudinaler und transversaler Richtung zur Strahlachse. Es wird gezeigt, dass die Anisotropiekoeffizienten in einem thermalisierten Medium verschieden von Null sind und sowohl vom Fluss des Mediums, als auch vom transversalen Impuls und der invarianten Masse des virtuellen Photons abhaengen. Das vorgestellte Framework kann in einer realistischen hydrodynamischen Simulation relativistischer Schwerionenkollisionen zur Untersuchung des Effekts nichttrivialer Eigenschaften des Mediums auf die Dileptonanisotropie implementiert werden.