Warum gibt es keine Interferenz am Spiegel?

Wissenschaft Physik
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Warum gibt es bei dem Licht, dass von einem Spiegel reflektiert wird keine Interferenz des Lichtes, sodass sich immer gewisse Farbanteile auslöschen?
Nehmen wir zwei Lichtstrahlen, die an den selben Fleck am Schirm vom Spiegel reflektiert werden.
Warum gibt es dort aber keine Interferenzen, sodass manche Punkte nur grün oder rot erscheinen, wie man es kennt von Interferenz weißen Lichtes?

Bei einer entspiegelten Brille, ist es ja so, dass man das Spiegelbild auf den Gläsern, abhängig vom Winkel, unter dem man es betrachtet, in rot bzw. blau/grün sieht.
Ja, ich weiß, das liegt an der Entspiegelung, Stichwort Interferenz an dünnen Schichten.

Kleine Zwischenfrage: Was würde passieren, wenn man die dünne Entspiegelschicht immer dicker machen würde? Die Verluste an Licht würden größer, aber es gäbe immer noch Interferenz, oder?
Oder gibt es eine Dicke der „dünnen“ Schicht, ab der dann die Lichtstrahlen voneinander getrennt sind und nicht mehr interferieren?

Und die Entspiegelung funktioniert doch nur für eine Wellenlänge besonders gut.
Warum sieht man dann nicht auch eine Farbe deutlicher, weil von dieser Farbe mehr durch die Gläser geht als von den anderen?

Eine CD/DVD ist ja noch was ganz besonderes. Da sieht man das Spiegelbild in Originalfarben, aber umgeben bzw. durchzogen von gelben/roten/grünen usw. Farbstrichen.
Sozusagen eine Kombination aus Spiegel und Interferenz.

Wie kann man sich das Zustandekommen der einzeln oben beschriebenen Effekte erklären?

Vielen Dank
Gruß
Tim

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Warum gibt es bei dem Licht, dass von einem Spiegel
reflektiert wird keine Interferenz des Lichtes, sodass sich
immer gewisse Farbanteile auslöschen?

Interessante Frage, vor allem weil ein normaler Spiegel viel zu dick ist um Interferenz zu erzeugen denke ich.

Nehmen wir zwei Lichtstrahlen, die an den selben Fleck am
Schirm vom Spiegel reflektiert werden.
Warum gibt es dort aber keine Interferenzen, sodass manche
Punkte nur grün oder rot erscheinen, wie man es kennt von
Interferenz weißen Lichtes?

wenn sie den selben weg haben (beide) dann interferiert da nichts… bzw es interferiert, jedoch nicht anders durch die Existens des Spiegels

Bei einer entspiegelten Brille, ist es ja so, dass man das
Spiegelbild auf den Gläsern, abhängig vom Winkel, unter dem
man es betrachtet, in rot bzw. blau/grün sieht.
Ja, ich weiß, das liegt an der Entspiegelung, Stichwort
Interferenz an dünnen Schichten.

Bei diesen Brillen werden doch speziell bestimmte Wellenlängen absorbiert oder nicht?
Dort werden demnach verschiedene Wellenlängen zurückgeworfen, wirkliche Interferenz kann ich da grade nicht entdecken

Kleine Zwischenfrage: Was würde passieren, wenn man die dünne
Entspiegelschicht immer dicker machen würde? Die Verluste an
Licht würden größer, aber es gäbe immer noch Interferenz,
oder?

Ja, die Interferenz wäre weiterhin vorhanden, der verlust an licht hat aber nichts mit Interferenz zu tun, eine auslöschung von Licht erhält man bei einem „gangunterschied“ (also einer Differenz im Weg verschiedener Lichtstrahlen) von 1/2 lambda (Wellenlänge)

Oder gibt es eine Dicke der „dünnen“ Schicht, ab der dann die
Lichtstrahlen voneinander getrennt sind und nicht mehr
interferieren?

??? Versteh ich garnicht, wie soll das gehen?

Und die Entspiegelung funktioniert doch nur für eine
Wellenlänge besonders gut.

Ja, für die Wellenlänge, die Absorbiert wird

Warum sieht man dann nicht auch eine Farbe deutlicher, weil
von dieser Farbe mehr durch die Gläser geht als von den
anderen?

Das ist eine berechtigte Fragem muss ich passen, aber vllt. weil die Absorbtion nur „Spitzen“ absorbiert, und demnach die Farbe weiterhin vorhanden ist?

Eine CD/DVD ist ja noch was ganz besonderes. Da sieht man das
Spiegelbild in Originalfarben, aber umgeben bzw. durchzogen
von gelben/roten/grünen usw. Farbstrichen.
Sozusagen eine Kombination aus Spiegel und Interferenz.

Verschiedene Wellenlängen werden bei verschiedenen Winkeln unterschiedlich reflektiert, das ist die erklärung für diese „Regenbogen“ mit Interferenz hat das wenig zu tun, die ist allerdings mit CD’s durchaus möglich, jedoch nicht die erklärung für dieses Pfänomen

Ich hoffe ich konnte einige Fragen klären und habe nicht zu viel Müll geschrieben, Horroreyes

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Hi…

Warum gibt es bei dem Licht, dass von einem Spiegel
reflektiert wird keine Interferenz des Lichtes, sodass sich
immer gewisse Farbanteile auslöschen?
Nehmen wir zwei Lichtstrahlen, die an den selben Fleck am
Schirm vom Spiegel reflektiert werden.

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Quellen interferieren nicht. Wenn man aber zB einen Laserstrahl zweiteilt und die zwei Teilstrahlen später wieder zusammenführt, gibt es sehr wohl Interferenz.
Genaueres zB unter http://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4renz_%28Physik%29

Bei einer entspiegelten Brille, ist es ja so, dass man das
Spiegelbild auf den Gläsern, abhängig vom Winkel, unter dem
man es betrachtet, in rot bzw. blau/grün sieht.
Ja, ich weiß, das liegt an der Entspiegelung, Stichwort
Interferenz an dünnen Schichten.

Kleine Zwischenfrage: Was würde passieren, wenn man die dünne
Entspiegelschicht immer dicker machen würde? Die Verluste an
Licht würden größer, aber es gäbe immer noch Interferenz,
oder?
Oder gibt es eine Dicke der „dünnen“ Schicht, ab der dann die
Lichtstrahlen voneinander getrennt sind und nicht mehr
interferieren?

Und die Entspiegelung funktioniert doch nur für eine
Wellenlänge besonders gut.

Die Dicke der Schicht muß in der Größenordnung 1/4 Wellenlänge sein, um den gewünschten Effekt zu erreichen. Für eine bestimmte Wellenlänge passt die Schichtdicke ganz genau, da funktioniert es dann am besten.

Eine CD/DVD ist ja noch was ganz besonderes. Da sieht man das
Spiegelbild in Originalfarben, aber umgeben bzw. durchzogen
von gelben/roten/grünen usw. Farbstrichen.
Sozusagen eine Kombination aus Spiegel und Interferenz.

Das ist auch genau, was da passiert. Die Reflexionsschicht spiegelt, aber sie hat sehr viele winzige Vertiefungen. Dadurch hat das reflektierte Licht unterschiedlich weite Wege und kann interferieren.

genumi

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Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht.

Also da das Tageslicht ja nicht kohärent ist, kann man sagen, dass in die Maxima der einen Interferenz die Minima der anderen fallen und in die Minima des einen Interferenzmusters die Maxima der anderen und so ein Gemisch entsteht, dass wir als gleichmäßige Lichtverteilung wahrnehmen.

Würde man also das Bild das vom Spiegel an einen Schirm reflektiert wird ganz genau betrachten(mit Hilfsmitteln), dann würde man doch die einzelnen „Interferenzbilderbruchstücke“ erkennen, oder?

Kleine Zwischenfrage: Was würde passieren, wenn man die dünne
Entspiegelschicht immer dicker machen würde? Die Verluste an
Licht würden größer, aber es gäbe immer noch Interferenz,
oder?
Oder gibt es eine Dicke der „dünnen“ Schicht, ab der dann die
Lichtstrahlen voneinander getrennt sind und nicht mehr
interferieren?

Das ist klar, dass dann natürlich der gewünschte Effekt nicht mehr eintritt, aber wenn man die Schicht über dem Substrat immer dicker macht, dann bekommen doch die zwei reflektierten Strahlen einen immer größeren Abstand zueinander, sodass sie -so denke ich- doch irgendwann nicht mehr miteinander interferieren können (ob nun in gewünschter Weise oder nicht), weil sie zu weit auseinander sind.

Für eine bestimmte Wellenlänge passt die Schichtdicke ganz genau, da
funktioniert es dann am besten.

Ja, und warum sieht man dann seine Umgebung durch die entspiegelte Brille nicht in einem Farbton verstärkt, nämlich in der Wellenlänge, deren Wellenlänge zur Schicht der Dicke 1/4 Wellenlänge passt?

Eine CD/DVD ist ja noch was ganz besonderes. Da sieht man das
Spiegelbild in Originalfarben, aber umgeben bzw. durchzogen
von gelben/roten/grünen usw. Farbstrichen.
Sozusagen eine Kombination aus Spiegel und Interferenz.

Das ist auch genau, was da passiert. Die Reflexionsschicht
spiegelt, aber sie hat sehr viele winzige Vertiefungen.
Dadurch hat das reflektierte Licht unterschiedlich weite Wege
und kann interferieren.

Das kann doch noch nicht so ganz richtig sein, weil, wie gesagt, gibt es ein Spiegelbild in Originalfarben, ohne Interferenzmuster, also wie bei einem Spiegel.

Aber jetzt muss es irgend einen Mechanismus geben, der die Interferenzmuster dann auf die CD macht.

Eine Idee hätte ich noch:

Auf den Erhebungen entsteht das Spiegelbild in Originalfarben.
Jetzt hat die CD Ja auch Vertiefungen, die klein genug sind, dass das Licht gebeugt wird.
Diese Licht ist ja jetzt kein Strahl mehr, sondern wird ja recht breit. Nun gibt es bestimmt stellen, in denen das Licht so interferiert, also ob es kohärent wäre und es sind farbige Muster zu erkennen.
Ist das plausibel?

5

Hi…

Warum gibt es bei dem Licht, dass von einem Spiegel
reflektiert wird keine Interferenz des Lichtes, sodass sich
immer gewisse Farbanteile auslöschen?
Nehmen wir zwei Lichtstrahlen, die an den selben Fleck am
Schirm vom Spiegel reflektiert werden.

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht. Wenn man aber zB einen
Laserstrahl zweiteilt und die zwei Teilstrahlen später wieder
zusammenführt, gibt es sehr wohl Interferenz.
Genaueres zB unter
http://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4renz_%28Physik%29

Ähm, das kann ich garnicht glauben!!! Das Problem ist, das es sehr schwer ist 2 gleiche strahlen zu erzeugen, jedoch muss es sich SICHER NICHT um den selben Strahl handeln, wichtig ist, dass die Wellenlänge gleich ist (das ist schwer) und eine ähnliche Stärke wäre wünschenswert, da sinst das andere immer in gewissem Maaße überlagert wird und es keine auslöschung geben kann!

Bei einer entspiegelten Brille, ist es ja so, dass man das
Spiegelbild auf den Gläsern, abhängig vom Winkel, unter dem
man es betrachtet, in rot bzw. blau/grün sieht.
Ja, ich weiß, das liegt an der Entspiegelung, Stichwort
Interferenz an dünnen Schichten.

Kleine Zwischenfrage: Was würde passieren, wenn man die dünne
Entspiegelschicht immer dicker machen würde? Die Verluste an
Licht würden größer, aber es gäbe immer noch Interferenz,
oder?
Oder gibt es eine Dicke der „dünnen“ Schicht, ab der dann die
Lichtstrahlen voneinander getrennt sind und nicht mehr
interferieren?

Und die Entspiegelung funktioniert doch nur für eine
Wellenlänge besonders gut.

Die Dicke der Schicht muß in der Größenordnung 1/4 Wellenlänge
sein, um den gewünschten Effekt zu erreichen. Für eine
bestimmte Wellenlänge passt die Schichtdicke ganz genau, da
funktioniert es dann am besten.

Die 1/4 hätte ich gerne genauer erklärt die versteh ich nicht… ist das von einer Interferometergleichung hergeleitet und es handelt sich um den Wegeunterschied, dann wäre bei 1/4 Wellenlänge perfekte Auslöschung (unter optimalen Bedingungen), bei 1/2 maximale Intensität

Eine CD/DVD ist ja noch was ganz besonderes. Da sieht man das
Spiegelbild in Originalfarben, aber umgeben bzw. durchzogen
von gelben/roten/grünen usw. Farbstrichen.
Sozusagen eine Kombination aus Spiegel und Interferenz.

Das ist auch genau, was da passiert. Die Reflexionsschicht
spiegelt, aber sie hat sehr viele winzige Vertiefungen.
Dadurch hat das reflektierte Licht unterschiedlich weite Wege
und kann interferieren.

Auch das ist mir ein Rätsel, und ich kann nicht glauben das man mir in 2 Jahren LK nur Müll beigebracht hat, gespiegelt wird das licht, ganz klar…, es kommt jedoch an die (vielen, winzigen) Kanten der CD zu Brechung, und verschiedene Wellenlängen brechen sich unterschiedlich stark bei bestimmten Winkeln, so streut sich der Strahl auf. Ich möchte hier noch mal auf meinen vorigen Post verweisen!

Die Interferenz bei CD’s erreicht man über die dünne Schutzschicht über der eigentlichen Datenschicht, aber nicht wirklich über die vertiefungen, höchstens minimal, denn diese Spalten den Strahl zu sehr, da gibt es keinen Wegeunterschied…

genumi

6

Moin Genumi,

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht.

warum sollten sie nicht?!
Wenn die Wellenlänge und die Phase stimmt, werden sie auf jeden Fall interferieren.

Gandalf

7

Hallo Gandalf,

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht.

warum sollten sie nicht?!
Wenn die Wellenlänge und die Phase stimmt, werden sie auf
jeden Fall interferieren.

Wenn sie aus unterschiedlichen Quellen stammen, mag vielleicht noch die Wellenlänge übereinstimmen, jedoch nicht die Phase. Selbst das Licht von 2 Lasern, die auf gleicher Wellenlänge strahlen, kann nicht miteinander interferieren, da die von den Lasern abgestrahlten Moden nur eine begrenzte (Kohärenz)länge haben und deshalb mit stochastisch verteilter unterschiedlicher Phase aufeinandertreffen. Wenn der Gangunterschied der Teilstrahlen einer Lichtquelle größer als die Kohärenzlänge ist, interferiert nicht einmal das Licht aus einer Quelle.

Jörg

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8

Hallo Jörg,

wieder was gelernt. Danke und *

Gandalf

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Hallo Gandalf,

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht.

warum sollten sie nicht?!
Wenn die Wellenlänge und die Phase stimmt, werden sie auf
jeden Fall interferieren.

Wenn sie aus unterschiedlichen Quellen stammen, mag vielleicht
noch die Wellenlänge übereinstimmen, jedoch nicht die Phase.
Selbst das Licht von 2 Lasern, die auf gleicher Wellenlänge
strahlen, kann nicht miteinander interferieren, da die von den
Lasern abgestrahlten Moden nur eine begrenzte (Kohärenz)länge
haben und deshalb mit stochastisch verteilter
unterschiedlicher Phase aufeinandertreffen. Wenn der
Gangunterschied der Teilstrahlen einer Lichtquelle größer als
die Kohärenzlänge ist, interferiert nicht einmal das Licht aus
einer Quelle.

Was zur Hölle???

es ist doch egal mit welcher Phase der Strahl sich (oder einen anderen) trifft, Interferenz ist die Überlagerung von Wellen, das geht sogar mit Wasser, was hat das jetzt damit zu tun???

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Hi…

Vereinfacht gesagt: Zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen
Quellen interferieren nicht.

Wenn sie aus unterschiedlichen Quellen stammen, mag vielleicht
noch die Wellenlänge übereinstimmen, jedoch nicht die Phase.

es ist doch egal mit welcher Phase der Strahl sich (oder einen
anderen) trifft, Interferenz ist die Überlagerung von Wellen,
das geht sogar mit Wasser, was hat das jetzt damit zu tun???

Mechanische Wellen haben eine enorme Kohärenzlänge :wink:

Im Gegensatz zu Wassserwellen besteht ein jeder Lichtstrahl aus mehreren Einzelwellen. Nehmen wir zur Vereinfachung an, jede Einzelwelle sei 1 m lang, und der Abstand zwischen ihnen sei 0. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden „Meterstücken“ gibt es einen zufälligen Phasenversatz.

Selbst wenn also die jeweils ersten Meter zweier Lichtstrahlen sich gegenseitig auslöschen, wird das bei den folgenden nicht zwingend der Fall sein. Hin und wieder treffen zwei gegenphasige Meter aufeinander, aber den entstehenden Lichtausfall von 3 ns Dauer wird man nicht bemerken.

genumi

11

Hallo,

Mechanische Wellen haben eine enorme Kohärenzlänge :wink:

Hm? Enorm ist relativ, was verstehst Du darunter?

Im Gegensatz zu Wassserwellen besteht ein jeder Lichtstrahl
aus mehreren Einzelwellen.

Was? Ich hätte es jetzt genau umgekehrt behauptet.

Nehmen wir zur Vereinfachung an,
jede Einzelwelle sei 1 m lang, und der Abstand zwischen ihnen
sei 0. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden „Meterstücken“ gibt
es einen zufälligen Phasenversatz.

Wie kommst Du auf die Meterstücke? Und warum sind diese Meterstücke hintereinander und nicht nebeneinander?

Selbst wenn also die jeweils ersten Meter zweier Lichtstrahlen
sich gegenseitig auslöschen, wird das bei den folgenden nicht
zwingend der Fall sein.

Nach Deinem modell nicht. Aber wie steht es mit dem Bezug zur Realität? IOch habe noch nie gehört, dass ein Lichtstrahl aus Meterstücken besteht. Und warum die alle unterschiedliche Phasen haben sollen, mußt Du auch erst noch erklären.

Hin und wieder treffen zwei
gegenphasige Meter aufeinander,

Wie das? Gegenverkehr oder sind einige Meterstücke schneller als die anderen?

aber den entstehenden
Lichtausfall von 3 ns Dauer wird man nicht bemerken.

Wie kommst Du auf 3ns? Und warum sollte das Licht ausfallen?

Ehrlich gesagt, ich verstehe genau gar nichts von Deinem Gedankengang. Kannst Du das nochmal anders erklären?

Gruß
loderunner

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Hi…

Mechanische Wellen haben eine enorme Kohärenzlänge :wink:

Hm? Enorm ist relativ, was verstehst Du darunter?

Das war nicht ganz ernst gemeint und ist im Grunde genommen falsch.

Im Gegensatz zu Wassserwellen besteht ein jeder Lichtstrahl
aus mehreren Einzelwellen.

Was? Ich hätte es jetzt genau umgekehrt behauptet.

Hier hab ich mich unklar ausgedrückt. Nehmen wir eine monochromatische Lichtquelle an. Irgendein Atom darin verlässt einen angeregten Zustand und sendet dabei Licht aus. Dann ein anderes. Vielleicht gibt es eine Pause dazwischen, vielleicht überschneidet sich die Aussendung zeitlich. Fakt ist: Die zwei Wellenzüge sind voneinander unanbhängig und haben eine endliche Länge. In der Realität gibt es weitere Einflußfaktoren und gewöhnlich mehr als zwei Atome.

Nehmen wir zur Vereinfachung an,
jede Einzelwelle sei 1 m lang, und der Abstand zwischen ihnen
sei 0. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden „Meterstücken“ gibt
es einen zufälligen Phasenversatz.

Wie kommst Du auf die Meterstücke? Und warum sind diese
Meterstücke hintereinander und nicht nebeneinander?

Weil ich vereinfache. Ich behaupte dazu zB, ein einzelnes Atom sende immer einen genau 1 m langen Wellenzug aus, und niemals mehrere Atome gleichzeitig.

Selbst wenn also die jeweils ersten Meter zweier Lichtstrahlen
sich gegenseitig auslöschen, wird das bei den folgenden nicht
zwingend der Fall sein.

Nach Deinem modell nicht. Aber wie steht es mit dem Bezug zur
Realität? Ich habe noch nie gehört, dass ein Lichtstrahl aus
Meterstücken besteht. Und warum die alle unterschiedliche
Phasen haben sollen, mußt Du auch erst noch erklären.

Weil sie voneinander unabhängig sind, und möglicherweise von räumlich getrennten Quellen (unterschiedlichen Atomen) ausgehen, können sie jede beliebige Phasenlage zueinander haben.

Hin und wieder treffen zwei gegenphasige Meter aufeinander,

Wie das? Gegenverkehr oder sind einige Meterstücke schneller
als die anderen?

Es ging um die Frage, warum zwei Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Quellen kein Interferenzmuster zeigen, wenn sie zusammentreffen.

aber den entstehenden
Lichtausfall von 3 ns Dauer wird man nicht bemerken.

Wie kommst Du auf 3ns? Und warum sollte das Licht ausfallen?

Die postulierten Meterstücke kann man auch als nahtlos aufeinanderfolgende Lichtblitze von je 3 ns Dauer auffassen.

Weniger bildliche, möglicherweise bessere Erklärungen findet man zB unter http://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4renz_%28Physik%29

genumi