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Minimale Interferenz am Spalt berechnen

Sie möchten den "Min. Interferenz am Spalt" berechnen lassen? Dann sind Sie hier genau richtig, geben Sie unten die gewünschten Informationen an.

Wellenlänge des Lichts [nm]  
Spaltbreite [m]  
Brechzahl  

Es ist oftmals wichtig die minimale Interferenz am Spalt, zu kennen. Mit unserm Rechner können Sie durch Eingabe der bekannten Daten die minimale Interferenz am Einfachspalt schnell und unkompliziert berechnen.

Was ist die Interferenz?

Mit Interferenz beschreibt man die Änderung der Amplitude, die bei der Überlagerung von zwei oder mehr Wellen nach dem Superpositionsprinzip erzeugt wird. Interferenz tritt bei Schall-, Licht-, Materiewellen, also bei allen Wellenarten auf.
Wenn sich die Wellen gegenseitig auslöschen, so wird dieses Phänomen destruktive Interferenz oder Minimum genannt. Verstärken sich die Amplituden der einzelnen Wellen, so spricht man von konstruktiver Interferenz oder Maximum. Das Muster aus den Stellen mit konstruktiver und destruktiver Interferenz wird Interferenzmuster genannt. Im experimentellen Aufbau stellt man abwechselnd charakteristische Interferenzmaxima und Interferenzminima auf. Das Auftreten von Interferenz gilt im als Nachweis für die Wellennatur der zu untersuchenden Strahlung. Dass bei einem Doppelspaltversuch ein Interferenzmuster beobachtet werden kann, wenn das Licht (Photonen) durch Elektronen ersetzt wird, führte Anfang des 20. Jahrhunderts zu einem neuen Verständnis von Materie. Destruktive Interferenz ist bei Gravitationswellen physikalisch nicht möglich.

Voraussetzungen für die minimale Interferenz am Einfachspalt

Wenn eine Wellenfront (Licht) auf einen Spalt trifft, so ist jeder Punkt der Wellenfront ein Ausgangspunkt einer neuen Elementarwelle. Diese Elementarwellen überlagern sich und bilden beim Auftreffen auf den Schirm ein Interferenzmuster. Diese Beobachtung wurde im huygen'schen Prinzip festgehalten.

Das Interferenzmuster am Schirm lässt sich mit Minima und Maxima erklären.

Minima heißen die Stellen am Schirm, an denen kein Licht ankommt. Dann interferieren an dieser Stelle alle Elementarwellen destruktiv. Dieser Fall ist eingetreten, wenn der Gangunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl mit dem Vielfachen der Wellenlänge gleich ist.
Bei den Minima wird das Licht, welches durch den Spalt fällt in mehrere Lichtbündel aufgeteilt. Man erkennt, dass zu dem einen Lichtstrahl aus einem der Lichtbündel immer ein Lichtstrahl aus einem anderen Lichtbündel existiert, der destruktiv interferiert. Die Elementarwellen der Lichtbündel löschen sich dem zufolge gegenseitig aus und auf dem Schirm kommt kein Licht an.

Maxima werden die Stellen am Schirm zwischen den Minima genannt, an denen das meiste Licht ankommt, wenn im Endeffekt nur wenige Wellen destruktiv interferieren. Dieser Fall ist dann eingetreten, wenn der Gangunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl mit dem Vielfachen der Wellenlänge plus einer ­halben der Wellenlänge gleich ist. Bei den Maxima löschen sch ebenfalls Lichtbündel gegenseitig aus. Jedoch gibt es hier noch ein Lichtbündel, das nicht destruktiv interferiert und daher auf den Schirm trifft und ihn erhellt. Je höher der Winkel der einzelnen Strahlen ist, desto mehr Minima gibt es und daher wird das Maximum immer dunkler.

Benutzung des Rechners

Unsern Rechner benutzen Sie wie folgt:
Sie trage Ihre Werte für die Wellenlänge des Lichts, die Spaltbreite und die Brechzahl in die dafür vorgesehenen Felder ein und drücken auf Berechnen. Im Antwortfeld erscheint der errechnete Polarisationswinkel.

Wellenlänge des Lichts [nm] 130
Spaltbreite [m] 2
Brechzahl 4

Antwort: Der Polarisationswinkel beträgt : 39,1468 Grad




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