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Thema Wellen: -Interferenz am Doppelspalt -Interferenz am Gitter -konstruktive & destruktive Interferenz -Interferenz zweier Kreiswellen
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Klausur Thema Wellen Interferenz am Doppelspalt >Ein Doppelspalt besteht aus zwei Einzelspalten. Nach dem Huygensschen Prinzip tritt an jedem der Spalten Bergung auf. Durch Überlagerung von welle aus beiden Spalten erhalten wir ein Interferenzmuster: Platte mit Doppelspalt →Thomas young führte diesen Versuch zum ersten Mal 1801 durch und konnte somit die Wellennatur des Lichtes beweisen. Damit widersprach er der, von Isaac Newton definiesten Theorie, wonach Licht ein Teilchenstrom sei. S₁ →Das Interferenzmuster lässt sich mit den Huygensschen Prinzip erklären: d‡ S₂ S₁ S₂ Abstand L Interferenzmuster auf dem Schirm T+x -d sind ←8→>> Schirm Es lässt sich feststellen, dass für konstruktive Interferenz der Gangunterschied & bzw. ein Vielfaches von sein muss. Der unteren Abbildung ist zu entnehmen, dass für den Gang- unterschie gilt: disin(a)= m.h mit m=1,2,3 Für destruktive Interferenz gilt hingegen. d.sin(a)= (m+112). mit m=1; 2; 3₁. Bei der konstruktiven Interferenz trifft immer ein Wellenberg auf einen Wellenberg bzw. ein Wellental auf ein Wellental. Bei der destruktiven Interferenz trifft immer ein Wellental auf einen Wellenberg. Klausur Thema Wellen Interferenz am Gitter Ein Gitter besteht aus einer Vielzahl von parallelen Gitteröffnungen mit gleicher Breite und gleichem Abstand g (Gitter konstante). Gitter werden zur genöveren Messung von Wellenlängen derwendet. Analog zum Doppelspalt wirken die Gitteröffnungen als Ausgangspunkte phasengleicher Elementarwellen. Es ergeben sich dabei N Wellen, welche sich in einem Raumpunkt Überlagern und dort interferieren (₁1 Vielstrahlinterferenz"). Diese Intensität wird maximal, wenn N wellen sich konstruktiv verstärken, clies ist erfüllt, wenn die wellen benachbarter Gitteroffnungen...
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einen Gangunterschied von As=nd (n=1₁2₁3₁) auch hier gilt für die Maxima. n.√=g.sina und für den Winkel & (ohne Kleinwinkel näherung) tanx = d Hierbei ist die Entfernung des Gitters zum Schirm und d der Abstand zwischen dem n-ten Maximum & des Oten Ordnung konstruktive und destruktive Interferenz Treffen kohärente (interferenzfähige) wellen aufeinander so können diese inter ferieren bzw wechselwirken. g 10 à ___1_x___ gsind > Konstruktive interferenz: Wellenberg + Wellenberg Betrag der Auslenkung verdoppelt sich > Destruktive Interferenz Wellenberg + Wellental & heben sich gegenseitig auf Bedingung: Wenn zwei wellen berge aufeinander treffen können, muss die Differenz der zurückgelegten wege der beiden wellen ein ganzzahlges Vielfaches der Wellenlänge befragen. Diese Distanz As nennt man Gang- unterschied interferenzbedingungen für konstruktive und destruktive interferenz: AS=n· mit n-Oi1;2;3;... AS- (n+1/2). A mit n= 0; 1; 2; 3;... Konstruktive Interferenz: Destruktive Interferenz. Klausur Thema Wellen Interferenz zweier Kreiswellen Minimum - Maximum Wellenberge (schwarze Linien) und Wellentäler (grave Linien) breiten sich von beiden punktförmigen Erregern in Form von Kreiswellen aus. > > Berg + Berg & Tal+Tal = Maxima > Berg + Tal = Minima >Maxima in des Mitte = Maxima Otes Ordnung >Das Maxima links & rechts sind die Maxima 1. Ordnung >Dazwischen Maxima liegen Minimas Zweites Maximum Interferenz am Doppelspalt erstes Maximum → nultes Maximum ebene Welle der Strahlung Elementarwellen nach Huygens ←ote Ordnung erstes Maximum TO Zweites Maximum Die beiden Erreger einer Welle können auch über einen Doppelspalt realisiert werden. →Huygen 'sches Prinzip somit bilden sich auch hinter dem Doppel- spalt Punkle konstruktives und destruktives interferenzen aus Die Amplitude bzw im Fall von Light die Helligkeit nimmt mit zunehmender Ordnung ab. Der Ablenkwinkel hängt von der Wellenlänge des Lichtes ab, sodass ein Doppelspalt bzw optisches Gitter zur spektralen zerlegung & Analyse von polychromatischen Licht genutzt werden kann.
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