Wellen sind überall um uns herum - vom Licht bis...
Physik1.165 aufrufe·Aktualisiert 1. Aug. 2026·3 SeitenBeugung und Interferenz: Doppelspalt und Gitter erklärt
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Grundlagen von Wellen
Die wichtigsten Wellenformeln musst du dir unbedingt merken: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit v = λ · f verbindet Wellenlänge und Frequenz miteinander. Das Huygens'sche Prinzip erklärt, wie sich Wellen ausbreiten - jeder Punkt einer Wellenfront wird zur Quelle neuer Elementarwellen.
Bei der Interferenz überlagern sich Wellen gleicher Frequenz. Konstruktive Interferenz verstärkt die Wellen maximal, während destruktive Interferenz sie abschwächt. Der Gangunterschied Δs entscheidet, ob sich Wellen verstärken oder auslöschen.
Brechung tritt auf, weil Licht in verschiedenen Medien unterschiedlich schnell ist. Das Snellius'sche Brechungsgesetz beschreibt, wie sich der Winkel ändert: sin(α)/sin(β) = n.
💡 Merktipp: Bei konstruktiver Interferenz ist der Gangunterschied immer ein Vielfaches der Wellenlänge!
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Der Doppelspalt-Versuch
Der Doppelspalt ist das klassische Experiment, um Interferenz zu zeigen. Laserlicht trifft auf zwei parallele Spalte und erzeugt auf dem Schirm helle und dunkle Streifen. Die hellen Maxima entstehen durch konstruktive Interferenz.
Für Maxima gilt: n · λ = sin(α) · g, wobei g der Spaltabstand ist. Die Beugungsordnung n gibt an, wie viele Wellenlängen Gangunterschied vorliegen. Das zentrale Maximum ist immer das hellste.
Gitter funktionieren ähnlich wie Doppelspalte, haben aber viele parallele Spalte. Dadurch werden die Maxima schärfer und heller. Die Gitterkonstante g ist der Abstand zwischen benachbarten Spalten.
💡 Praxistipp: Je kleiner die Gitterkonstante, desto weiter liegen die Maxima auseinander!
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Spektralanalyse mit weißem Licht
Weißes Licht vom Glühfaden enthält alle Spektralfarben von violett bis rot. Am Gitter werden diese unterschiedlich stark gebeugt, weil jede Farbe eine andere Wellenlänge hat. So entstehen bunte Spektren statt einzelner Punkte.
Der Versuchsaufbau ist clever: Linse 1 bündelt das Licht, der Spalt erzeugt kohärentes Licht (alle Wellen schwingen im Gleichtakt), und Linse 2 projiziert alles scharf auf den Schirm. Nur kohärente Wellen zeigen klare Interferenzbilder.
Mit der Formel λ = g/n · sin kannst du die Wellenlängen berechnen. Violettes Licht hat etwa 400nm, rotes Licht etwa 700nm. Der sichtbare Bereich liegt genau dazwischen.
💡 Anwendung: Spektrometer in Labors nutzen genau dieses Prinzip, um unbekannte Stoffe zu analysieren!
Wir dachten schon, du fragst nie...
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AnnaiOS-Nutzerin
Physik1.165 aufrufe·Aktualisiert 1. Aug. 2026·3 SeitenBeugung und Interferenz: Doppelspalt und Gitter erklärt
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ylvi@ylv3lu
Wellen sind überall um uns herum - vom Licht bis zum Handy-Signal. In der Physik beschäftigen wir uns besonders mit Beugung und Interferenz, zwei Phänomene, die erklären, wie Wellen sich verhalten, wenn sie auf Hindernisse treffen oder sich überlagern.
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Der Doppelspalt-Versuch
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Spektralanalyse mit weißem Licht
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