Hi!
Es geht um Interferenzerscheinungen des Lichtes. Ich kann mir vorstellen, dass das oben genannte Thema häufiger vorkommt, sorry.
Ich habe die Winkelbedingung für Interferenzerscheinungen am Spalt und Gitter soweit verstanden. Trotzdem habe ich noch drei große Verständnisprobleme. Es wäre schön, falls mir jemand helfen könnte:
1.) Am Doppelspalt betrachte ich ja den Gangunterschied von zwei in einer Zeichnung parallelen Wellen. Wie kann es aber zu Interferenzerscheinungen kommen, wenn sich diese gar nicht treffen, da sie ja parallel laufen?
2.) Woher kommen die farbigen Ränder im Doppelspalt-Spektrum, ich weiß soviel, dass es von der Wellenlänge des Lichtes abhängt, aber ich komme hier nicht viel weiter und mein Buch schweigt sich etwas aus.
3.) Beim Gitter gelten für die Maxima die gleiche Regeln wie für den Doppelspalt. Aber wie kommen jetzt die Farbbänder zu Stande. Sind das Beugungserscheinungen?
Ich bin über jeden kleinen Gedankenanstoß glücklich.
Maxi
Hi!
Es geht um Interferenzerscheinungen des Lichtes. Ich kann mir
vorstellen, dass das oben genannte Thema häufiger vorkommt,
sorry.
Kein Problem, sind ja interessante Fragen!
1.) Am Doppelspalt betrachte ich ja den Gangunterschied von
zwei in einer Zeichnung parallelen Wellen. Wie kann es aber zu
Interferenzerscheinungen kommen, wenn sich diese gar nicht
treffen, da sie ja parallel laufen?
Erstmal hast du natürlich recht, dass sich zwei parallele Gerade nie, d.h. erst im unendlichen schneiden. Es gibt aber zwei Erklärungsmöglichkeiten wieso es trotzdem zu Interferenzerscheinungen kommt:
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die erste Erklärungsmöglichkeit ist trivial: In der Praxis verwendet man einfach eine Sammellinse hinter dem Spalt. Dann werden parallele Strahlen in den Brennpunkt fokusiert. Man holt quasi den unendlichen fernen Punkt auf den Schirm.
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Auch wenn keine Linse da ist, gibt es natürlich interferenz. Die Geraden in den Zeichnungen sind dann nicht 100%ig parallel, sie laufen minimal aufeinander zu. Dieser außerordentlich minimale Winkelunterschied ist aber im Vergleich zu den Beugungswinkel vernachlässigbar klein und stört die Überlegungen hinsichtlich der Interferenzüberlegungen nicht, so dass man der Einfachheit halber in den Zeichnung trotzdem mit parallelen Geraden rechnet.
2.) Woher kommen die farbigen Ränder im Doppelspalt-Spektrum,
ich weiß soviel, dass es von der Wellenlänge des Lichtes
abhängt, aber ich komme hier nicht viel weiter und mein Buch
schweigt sich etwas aus.
Ganz einfach: Rot wird weiter gebeugt als Grün und Grün wiederrum weiter als Blau. Also ist am Rand ein Farbverlauf von Blau über Grün zu Rot zu sehen.
3.) Beim Gitter gelten für die Maxima die gleiche Regeln wie
für den Doppelspalt. Aber wie kommen jetzt die Farbbänder zu
Stande. Sind das Beugungserscheinungen?
Na genauso. Je größer die Wellenlenge desto größer ist der Beugungswinkel.
Gruß
Oliver
an beide
es gibt noch einen effekt, der euch aus der klemme hilft:
das licht wird an den Spalten , zumindest deren Rändern gebeugt, d.h. jeder rand ist quelle eines wellenfächers.
gibt´s auch bei Funk- und schallwellen.
Schon einmal vielen Dank!
Ich werde mir das morgen noch einmal in Ruhe anschauen, aber ich verstehe so langsam worauf es hinausläuft. Falls es noch ergänzende Bemerkungen gibt, freue ich mich auch über diese.
Einen schönen Abend an alle!
Hallo Maxi
zu eins :
Erstmal , ulfbastel hat Recht . Es ist sogar so , das beim Doppelspalt beide Spalte wie eine neue Lichtquelle wirken , also da ist keine Parallelität eines Strahls mehr . Ein Spalt entsprechender Feinheit strahlt nach allen Seiten und er kann deutlich geringer als die Wellenlänge sein . Ist der Spalt zu groß , dann wirken nur die Ränder des Spaltes als optische Spalten , also keine oder geingere Spaltwirkung mehr .
zu zwei:
Ich weiß nur , das im allgemeinen Interferenzen monochromen Lichtes ebenfalls monochrom sind und beim weißen Licht sind sie farbig .
Das hängt mit Auslöschung und Aufaddierung von Wellenamplituden zusammen . Das ist dann hauptsäch rein geometrisch .
Beispiel : eine Lichtquelle beleuchtet mit gleichem Abstand zu zwei Spalten dieselben . An Stellen mit gleichen Abstand zu beiden Spalten hinter den Spalten wird niemals eine Interferenz auftreten , weil sich zwei gleiche Lichtereignisse der Lichtquelle ohne Zeitversatz , also an gleicher Stelle wieder aufaddieren . Ob Farbinterferenzen überhaupt auftreten muß ich erstmal nachschlagen . Die Beugung an der Kante ist es jedoch nicht , Blödsinn . Das sieht man auch daran , das Interferenzen mehrfach auftreten .
zu drei :
Gitter sind Spalten
Mit besten Grüßen
Matthias
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Hallo
zu eins :
Erstmal , ulfbastel hat Recht . Es ist sogar so , das beim
Doppelspalt beide Spalte wie eine neue Lichtquelle wirken ,
also da ist keine Parallelität eines Strahls mehr .
Ich glaube, das ursprüngliche Problem war, dass bei der Herleitung von Interferenzstrukturen immer von parallen Teilstrahlen nach Passieren des Strahls ausgeganen wird.
Ich weiß nur , das im allgemeinen Interferenzen monochromen
Lichtes ebenfalls monochrom sind und beim weißen Licht sind
sie farbig .
Das hängt mit Auslöschung und Aufaddierung von
Wellenamplituden zusammen .
Eigentlich hängt es mit der wellenlängenabhängigen Beugungswinkel zusammen.
Beispiel : eine Lichtquelle beleuchtet mit gleichem Abstand zu
zwei Spalten dieselben . An Stellen mit gleichen Abstand zu
beiden Spalten hinter den Spalten wird niemals eine
Interferenz auftreten , weil sich zwei gleiche Lichtereignisse
der Lichtquelle ohne Zeitversatz , also an gleicher Stelle
wieder aufaddieren .
Das ist eine etwas merkwürdige Formulierung. Interfernz ist die Aufaddierung von Teilstrahlen.
Gruß
Oliver
es gibt noch einen effekt, der euch aus der klemme hilft:
das licht wird an den Spalten , zumindest deren Rändern
gebeugt, d.h. jeder rand ist quelle eines wellenfächers.
gibt´s auch bei Funk- und schallwellen.
Schon klar, aber ich glaube das Problem von Max war, dass in allen Büchern, wo die Interfenez oder Beugung erklärt wird, immer Zeichnungen mit parallelen Strahlen gemacht
wird, wo dann der Wegunterschied der Teilstrahlen geometrisch hergeleitet und dann einfach gesagt wird, dass die Strahlen dann im Fernfeld so und so intferieren. Nur
parallele Strahlen schneiden sich natürlich nie… und das kann natürlich verwirren.
Aber das ist einfach nur eine pädagogische Sache. Mit parallelen Strahlen lässt sich halt leichter rechnen und der Winkel mit dem die Strahlen gegeneinander laufen müssten
um sich auf dem Schirm wieder zu treffen ist wirklich so klein, dass eine Berücksichtigung nur ablenken würde.
Deshalb wird diese Tatsache einfach unter den Tisch gekehrt… und manchmal fällt es halt jemandem auf.
Gruß
Oliver