Maximale Interferenz am Spalt berechnen
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Die Überlagerung von Wellen bezeichnet man auch als Interferenz. Gibt es nur zwei Quellen beziehungsweise Sender von denen Wellen aussenden, so nennt man dies Zwei-Quellen-Interferenz. Sender sind zum Beispiel: zwei Tupfer in einer Wasserwellenwanne oder zwei Lautsprecher sowie zwei Spalte von denen Elementarwellen ausgehen und noch vieles mehr. Die Wellen sind vereinfacht angesehen harmonisch und verfügen über gleiche Amplitude, sowie die Frequenz und die Schwingungsrichtung ist dieselbe.
Beispiel zur Maximale Interferenz am Spalt
Als Beispiel nehmen wir einen ruhigen See, in den zwei Tupfer,also Sender Eins und Sender zwei eintauchen und dadurch zwei Kreiswellensysteme erzeugen. In einiger Entfernung haben wir einen Korken,der hier der Empfänger ist und von den Wellen erfasst wird und somit zu Schwingungen angeregt wird. Die Wellen Überlagern sich und es treten zwei Extremfälle auf.
Die maximale Interferenz erklärt die Änderung der Amplitude wenn sich zwei oder mehr Wellen Überlagern. Das heißt es geschieht die vorzeichenrichtige Zusammenzählung ihrer Auslenkungen nach dem Superpositionsprinzip während sie durchdringen. Interferenz tritt bei allen Wellenarten auf, also auch bei Schallwellen oder Licht- sowie Materiewellen. Löschen sich die Wellen gegenseitig bei diesem Vorgang aus, spricht man von einer vollständigen destruktiven Interferenz. Werden die Amplituden jedoch verstärkt, so nennt man dies eine konstruktive Interferenz.
Das Interferenzmuster ist das Muster aus Stellen konstruktiver und destruktiver Interferenz. Aufbau bei einem Experiment traten im Wechsel sowohl charakteristische Interferenzmaxima auf als auch Interferenzminima. Das Streifenmuster hinter einer Doppelspaltanordnung ist das wohl bekannteste Beispiel dafür Das Auftreten von Interferenz im physikalischen Experiment ist der Beweis und Nachweis das es eine Wellennatur bei der Strahlung, die untersucht wurde gibt. Bei einem Doppelspaltversuch kann man sogar auch dann ein Interferenzmuster beobachten, wenn man das Licht der Photonen durch Elektronen austauscht. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gewann man dadurch ein neues Verständnis für die Materie. Physikalisch ist die destruktive Interferenz bei Wellen der Gravitation nicht möglich.