Wellenoptik - Beugung

    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Ich bearbeite das thema Beugung zum gefühlten 100. Mal. Und bei mir ist immer noch nicht der Groschen gefallen. Evtl. findet einer von euch ja meinen knoten im kopf:

      Fangen wir mal an mit der Beugung am Einzelspalt. Überall findet man das Bild der wasserwannen, und das huygensche prinzip ist mir schon klar. Trotzdem fängt es hier schon an, dass ich nicht die Brücke zum Licht schlagen kann. Diese Wellenfront breitet sich ja nun hinter dem Spalt kreisförmig aus. Wenn ich mir jetzt vorstelle, das wäre das Licht und ich fange diese Wellenfont mit einem Schirm an einer festen Position auf, so läuft doch gegen einen bestimmten Punkt immer ein berg und ein Tal im Wechsel gegen diesen Schirm. So wie wenn ich am Strand stehe. da kommt die Welle auch an meinen Füßen immer mit Berg und Tal im wechsel an und nicht die ganze Zeit nur der Berg oder nur das Tal. Warum zur Hölle habe ich denn dann Maxima und Minima verteilt entlang des Schirmes? Oder ist das Licht anders als die Wasserwelle eine stehende Welle? Wenn ich mir dann das Meer eingefroren vorstelle und ausgehend von einem Punkt, also keine wellenfront sondern eine Kreiswelle, ja dann hätte ich, wenn ich 10 Meter ins meer reinlaufe und parallel zur Küste gehe eine berg- und Talfahrt.

      beim Doppelspalt kann ich es mir besser vorstellen: Hier überlagern sich zwei Wellen und aus zwei bergen wird ein höherer Berg. Diese Superberge treffen imo immer an die gleiche Stelle des Schirmes (oder eben an den Strand).

      Nächste Frage: Habe ich es richtig verstanden, dass nicht ein Tal ein Minimum ist, sondern quasi die Mitte, also dann wenn sich Berg und Tal aufheben?

      Man zerlegt den Spalt zunächst einmal in 2 Hälften. Die beiden äußeren Strahlen (ausgehend von den Rändern des Spalts) haben einen Gangunterschied von Lambda


      Hier geht es weiter. Wenn die Wellenfront auf den Spalt trifft, dann ist doch bei der Wasserwelle sowohl an dem einen Ende als auch an dem anderen Ende gleichzeitig ein Wellenberg. Wo ist denn da ein gangunterschied? oder schmeiße ich die Dimensionen durcheinander? muss ich mir die wellenfront um 90° gedreht vorstellen?? ich bin einfach zu blöd dafür.
  • 31 Antworten
    • hornyy
      hornyy
      Bronze
      Dabei seit: 01.09.2006 Beiträge: 19.868
      uiuiui, das ist beim Verständnis noch einiges im argen, ich versuche mal vllt etwas Licht in ein paar ausgesuchte Fragen zu bringen.

      1. Es ist nicht so, dass du bei einer Lichtwelle was siehst wenn ein Berg in dein Auge kommt und nichts siehst bei einem Tal. Wie sollte das auch gehen? Licht hat eine Frequenz von Terahertz. Ebenso ist es für dein Auge nicht möglich die Wellen zu sehen, du siehst nicht die elektromagnetische Welle. Dein Auge detektiert die Welle allein dadurch, dass gewisse Detektormoleküle die Strahlung absorbieren. Dafür ist allein die Energie/Intensität des Lichts entscheident. Evtl lernst du später noch, das Licht nicht nur eine Welle ist, sondern auch Teilchencharakter hat.
      Das was du siehst ist also die Intensität des Lichts und diese ist proportional zum Quadrat der Wellenamplitude ("Berg/Tal"). Du kannst dir sicher vorstellen, dass dein Auge die Schwankung der Intensität bei einer Terahertz-Frequenz nicht bemerken wird.

      2. Einzelspalt:



      Hinter dem Spalt gehen also Wellen in alle Richtungen, nicht nur in die Ausbreitungsrichtung vor dem Spalt.
      Wenn du dir jetzt dieses Bild anschaust siehst du die beiden Randstrahlen. Wie man sieht ist der obere Strahl dem unteren um delta s vorraus. Wenn jetzt der obere Strahl dem unteren genau eine halbe Wellenlänge vorraus ist, dann treffen Täler der einen Welle auf Berge der anderen und andersrum, sie löschen sich also aus. Auch wenn die Wellen auf dem Bild räumlich getrennt scheinen, stell sie dir übereinander liegend vor.
      Machst du jetzt deinen Winkel alpha größer kommt es irgendwann zu dem Fall, dass der Wegunterschied genau der Wellenlänge entspricht. Täler treffen auf Täler und Berge auf Berge, die Folge ist eine konstruktive Überlagerund der Wellen. Auf dem Schirm siehst du dann also einen hellen Spot.

      Wenn du das verstanden hast kannst du dir einfach den kompletten Strahl in der mitte aufgeteilt denken. Jetzt kannst du das gleiche Gedankenspiel mit diesen beiden Teilstrahlen durchgehen. Dur wirst z.B. für jeden Strahl im oberen Teilstrahl einen passenden Strahl aus dem unteren Teilstrahl finden um diesen entweder auszulöschen und zu verstärken...

      Ka ob dir das jetzt hilft, allgemein finden sich dazu aber auch immer gute wiki Artikel ;)
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Also vielen Dank schon mal. Ich habe es bis jetzt nur überflogen. Ganz so im argen wie man denken könnte ist es nicht. Ich glaube eher, dass die Beschreibungen in Büchern und der Vergleich mit Wellen teilweise im argen liegt.

      Ich weiß, dass Licht auch teilchencharakter hat. Das Phänomen der Beugung wird aber in den einschlägigen Büchern immer über den Wellenchrakter erklärt. Und da heißt es immer wieder, dass da wo Berg und Tal aufeinandertreffen, sie sich eliminieren und Dunkelheit entsteht (Paradox aber wahr: Licht und Licht kann Dunkelheit ergeben). Und ob jetzt bei einem Tal oder bei der Nullinie die Dunkelheit da ist, ist doch eine berechtigte Frage oder nicht? Evtl. stößt aber das Wellenmodell hier an seine Grenze?! Die Frequenz spielt da imo keine Rolle.

      Wie man sieht ist der obere Strahl dem unteren um delta s vorraus.


      das ist schon mal ein sehr guter Hinweis! Danke! Es geht also um das Bezugssystem "Ausbreitungsrichtung", und nicht (ich nenne es mal ) x-Richtung, also Richtung Schirm?!

      Machst du jetzt deinen Winkel alpha größer kommt es irgendwann zu dem Fall, dass der Wegunterschied genau der Wellenlänge entspricht. Täler treffen auf Täler und Berge auf Berge, die Folge ist eine konstruktive Überlagerund der Wellen. Auf dem Schirm siehst du dann also einen hellen Spot.


      Berge bedeutet mehr Energie, bedeutet mehr Licht? Täler bedeuten aber nicht weniger Energie, sondern nur anderes Vorzeichen? Das wäre ja auch Quatsch, denn Licht kann doch keine negative Energie sein oder? Imo ist ein Berg ein genauso heller Fleck am Schirm wie ein Tal?

      Du hast mir auf jeden Fall schon mal geholfen. Bei Wiki finde ich immer nur den Einheitsbrei, den man auch überall anderswo findet. Geht aber an meiner Problematik irgendwie immer vorbei.

      edit: So, jetzt habe ich nochmal drüber geschlafen und bin zu einem Widerspruch in meinem Kopf gekommen:

      Am Einzelspalt entsteht nicht nur eine Kreiswelle, wie man es auf den Wasserwellenbadfotos



      immer sieht, sondern mehrere.

      Jetzt kannst du das gleiche Gedankenspiel mit diesen beiden Teilstrahlen durchgehen. Dur wirst z.B. für jeden Strahl im oberen Teilstrahl einen passenden Strahl aus dem unteren Teilstrahl finden um diesen entweder auszulöschen und zu verstärken...


      In meinem Kopf war immer eine Kreiswelle. Mit 2 kreiswellen könnte ich mich auch noch anfreunden: Eine am linken Rand und eine am rechten rand. Wieso aber mehrere???
    • sarc
      sarc
      Moderator
      Moderator
      Dabei seit: 06.06.2008 Beiträge: 12.193
      Die Energie ist das Quadrat dieser Welle, damit fallen die negativen Sachen raus. Damit kriegst du immer noch Stellen, an denen die Energie 0 wäre, allerdings hat hornyy ja schon darauf hingewiesen, dass das Licht so schnell schwingt, dass du die einzelnen Schwingungen nciht wahrnehmen kannst. Jeder Detektor mittelt also über eine bestimmte Anzahl von Schwingungen, wodurch du insgesamt einen konstanten Wert für die Energie kriegst (der allerdings unterhalb dem Maximum, dass du über jede Wellenlänge erreichst, liegt).

      Und nein, das Wellenmodell stößt bei der Beugung nicht an seine Grenzen. Es ist eher so, dass sich Beugung NUR mit dem Wellenmodell anständig erklären lässt. Mit obigem Wissen, dass wir mitteln müssen, bedeutet das also für ein Beugungsminimum nicht, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt die Energie 0 sein muss, sondern immer. Und das kriegst du nur hin, wenn die Wellen genau so gegeneinander "verschoben" sind, dass die eine immer ein Tal hat, während du den Berg der anderen findest.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Ich habe gerade eben meinen Beitrag nochmal erweitert...
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Original von sarc
      Und das kriegst du nur hin, wenn die Wellen genau so gegeneinander "verschoben" sind, dass die eine immer ein Tal hat, während du den Berg der anderen findest.
      Aber beim Einzelspalt tritt die Interferenz ja auch auf. Mit einer Kreiswelle ist dies aber nicht zu erklären, da sich ja nichts überlagert und die Wellenfront, wenn auch kreisförmig, immer an JEDER STELLE mit Berg und Tal auftrifft.



      Hierraus geht ja vor, dass auch der gesunde Mittelstrahl gebeugt wird. Dies steht aber im gegensatz zu diesem Bild:





      Dieses letzte Bild (linke Seite) würde dann Sinn ergeben. Habe ich Huygen einfach falsch ausgelegt? Ensteht am einzelspalt nicht nur eine, sondern ganz viele Kreiswellen?
    • sarc
      sarc
      Moderator
      Moderator
      Dabei seit: 06.06.2008 Beiträge: 12.193
      Ja, da entstehen viele Kreiswellen.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Dann ist also dieses Modell mit der einzelnen Kreiswelle für die Füße und dient nur zur meiner Verwirrung?! bzw. hat nichts mit Interferenz, sondern nur mit Huygen zu tun, der eine Einleitung zur Interferenz ist?
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Original von sarc
      Ja, da entstehen viele Kreiswellen.
      Also so wie in dem Bild links:



      Dann bleibt für mich aber die Frage, warum man das im Wellenbad nicht sieht?!
    • Kugelfang
      Kugelfang
      Bronze
      Dabei seit: 24.05.2005 Beiträge: 5.942
      und das huygensche prinzip ist mir schon klar.


      Anscheinend ja nicht bzw jetzt so langsam: Nach diesem Prinzip ist JEDER Punkt einer Wellenfront Ausgangspunkt einer neuen Welle / eine Elementarwelle. Da ein Punkt aber unendlich klein ist hast du selbst beim Einzelspalt unendlich viele Wellenfronten.
      Im Modell beschränkt man sich dann aber in der Herleitung auf wenige Wellenfronten und kann dann zeigen, dass sich bei gewissen Winkeln sich immer paarweise Gangunterschiede ergeben, die zu Minima/Maxima führen, sodass man nur noch die Randstrahlen betrachten muss.

      Hier ist eine sehr anschauliche Animation:
      http://www.leifiphysik.de/web_ph11_g8/versuche/14einfachspalt/gangunterschied/einzelspalt.htm

      Im Wellenbad siehst du es nicht, weil du nur das "Endergebnis", also die Überlagerungen der Elementarwellen siehst.

      Zu deiner anderen Frage: "Kein Licht"/"Dunkelheit" ist in der Tat bei Nullniveau. Wenn sich Berg und Tal treffen löschen sich 2 Strahlen auf und es wird dunkel.


      Aber Licht ist wirklich tricky. Selbst wenn man einzelne Photonen, also die kleinste mögliche Lichteinheit, durch einen Spalt schickt ergibt sich ein interferenzbild :f_love:
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Original von Kugelfang
      und das huygensche prinzip ist mir schon klar.


      Anscheinend ja nicht bzw jetzt so langsam: Nach diesem Prinzip ist JEDER Punkt einer Wellenfront Ausgangspunkt einer neuen Welle / eine Elementarwelle. Da ein Punkt aber unendlich klein ist hast du selbst beim Einzelspalt unendlich viele Wellenfronten.

      genau darüber habe ich heute auch nachgedacht. Aber wozu brauche ich dann noch den Spalt???

      Im Modell beschränkt man sich dann aber in der Herleitung auf wenige Wellenfronten und kann dann zeigen, dass sich bei gewissen Winkeln sich immer paarweise Gangunterschiede ergeben, die zu Minima/Maxima führen, sodass man nur noch die Randstrahlen betrachten muss.

      Gut zu wissen =)

      Hier ist eine sehr anschauliche Animation:
      http://www.leifiphysik.de/web_ph11_g8/versuche/14einfachspalt/gangunterschied/einzelspalt.htm

      Das ist wirklich mal eine anständige Simulation. Man findet so viel nutzloses Zeug. Leifi ist einer meiner Stammseiten, und ja eigentlich auch ganz gut aufgebaut. Trotzdem habe ich diesen Teil noch nie gefunden.

      Im Wellenbad siehst du es nicht, weil du nur das "Endergebnis", also die Überlagerungen der Elementarwellen siehst.

      ?( ?( ?( ich sehe doch keine Interferenz, wenn ich eine Welle auf einen Spalt laufen lassen. Ich sehe einfach nur eine Kreiswelle, die den Schattenraum ausfüllt. Nochmal: Wenn ich einen Stein ins Wasser werfe (Kreiswelle), dann kommt am Ufer eine normale Welle an, also erst Berg, dann Tal, dann Berg usw. von Interferenz (hohe Welle bzw. keine Welle, ist am ganzen Ufer nix zu sehen).

      Zu deiner anderen Frage: "Kein Licht"/"Dunkelheit" ist in der Tat bei Nullniveau. Wenn sich Berg und Tal treffen löschen sich 2 Strahlen auf und es wird dunkel.


      Aber Licht ist wirklich tricky. Selbst wenn man einzelne Photonen, also die kleinste mögliche Lichteinheit, durch einen Spalt schickt ergibt sich ein interferenzbild :f_love:
    • sarc
      sarc
      Moderator
      Moderator
      Dabei seit: 06.06.2008 Beiträge: 12.193
      Angenommen, du gehst von einer ebenen Welle aus und sagst, eine Wellenfront sei überall ausgangspunkt von Kugelwellen. Dann hast du aus Symmetriegründen an jeder Stelle einer Linie parallel zu dieser Wellenfront die gleiche Amplitude. Mit anderen Worten: Das bleibt auch als Überlagerung von Kugelwellen ne ebene Welle.
      Den Spalt brauchst du, um die Zone, in der die Kugelwellen entstehen, räumlich einzugrenzen. Das ist der ganze Witz an der Sache.

      Wenn du einen Stein ins Wasser wirfst, erzeugst du damit ja auch nur eine Kugelwelle, keine Interferenz. Bei zwei Steinen sieht das schon ganz anders aus. Zum Beispiel hier: http://www.youtube.com/watch?v=pjDscZ0pFEc Da sind zumindest die Minima sehr deutlich zu sehen.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Okay, also entsteht bei einem zu breiten Spalt in der Mitte nix, weil links und rechts der Mitte eben wieder die vorherige wellenfront entsteht und an den Rändern wird gebeugt weil eben von außen nichts dazukommt und somit ein neues wellenmuster (Kreis) entsteht?

      Was verändert das gitter denn dann? kann man sich das so vorstellen, dass es von den Strahlenm 1-100 alle ungeraden wellenzahlen rausnimmt, diese dann im Falle eines Gangunterschiedes von Lamda/2 eine enorme Interferenz hervorruft? Ähnlich der Soldaten, die im Gleichschritt über die Brücke laufen und durch den Wechsel von Schritt und Pause auch enorme Maxima erreichen?
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      auch auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole:

      warum enstehen bei Licht am Spalt Interferenzen, bei einer welle im Wellenbad auf Spalt aber nicht?
    • FlammenULI
      FlammenULI
      Bronze
      Dabei seit: 02.09.2005 Beiträge: 654
      Im Zweifelsfall liegt das an der Wellenlänge (im Hallenbad ist die halt so knapp 1/2m groß). Wenn da Kinder herumplanschen, wird die halt gestört, bevor sie schöne Beugungsmuster erzeugt.
      Dazu kommt noch die Dämpfung. Die Inteferenzmuster beim Licht sind auch so gut zu sehen, weil sie sie sich hervorragend wiederholen. Eine Welle im Spassbad verschwindet halt von alleine wegen der ganzen Störungen, jedenfalls sieht man sie ein paar Meiter halt nicht mehr, da muß man schon mit Opa+Oma zum Ententeich früh um 7 gehen um das zu beobachten.


      Okay, also entsteht bei einem zu breiten Spalt in der Mitte nix, weil links und rechts der Mitte eben wieder die vorherige wellenfront entsteht und an den Rändern wird gebeugt weil eben von außen nichts dazukommt und somit ein neues wellenmuster (Kreis) entsteht?
      Der Spalt muss zumindestens deutlich kleiner als die Wellenlänge des Lichtes sei.
      Die restliche Erklärung ist murks, aber ich kann auch nicht besser aufklären.



      Was verändert das gitter denn dann? kann man sich das so vorstellen, dass es von den Strahlenm 1-100 alle ungeraden wellenzahlen rausnimmt, diese dann im Falle eines Gangunterschiedes von Lamda/2 eine enorme Interferenz hervorruft? Ähnlich der Soldaten, die im Gleichschritt über die Brücke laufen und durch den Wechsel von Schritt und Pause auch enorme Maxima erreichen?
      Wenn der Spalt-Abstand ein recht genauer Bruchteil der Wellenlänge des Lochts ist, gilt das schon.
      Ähnlich wie ein Vielfaches der Eigenfrequenz einer Brücke in Deinem Beispiel Probleme verursacht.

      Die Interefenz-Phänomene sind aber normalerweise nicht so deutlich (außerhalb von Laboren), genauso, wie kaum eine Brücke durch marschierende Soldaten eingebrochen ist.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Mit Wellenbad meine ich nicht das Spaßbad :f_biggrin: :f_biggrin:

      Ich meine die Simulation im Labor. Wird imo auch Wellenbad genannt.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Da mir keiner antwortet, antworte ich mir mal selber. Evtl. habt ihr ja kopfschüttelnd aufgegeben mir das zu erklären oder euch ist mein problem evtl. nicht kalr geworden. Ich glaube bei mir ist jetzt wieder ein kleiner groschen gefallen:

      mein problem war ja, dass ich a) keine Interferenz in der wellenwanne am Einzelspalt feststellen konnte und b) ich meine probleme mit den Bergen und Tälern hatte.

      Fange ich mal logischer Weise mit b) an:

      meine vorstellung eines Maximums war ja die, dass immer nur ein berg oder ein Tal gegen den Schirm läuft. Das ist natürlich Quatsch, denn ein ungebeugter Strahl erzeugt ja auch ein Maximum, obwohl Berg und Tal im Wechsel gegen den schirm läuft. Hier sei nochmal folgendes erwähnt:

      Die Energie ist das Quadrat dieser Welle, damit fallen die negativen Sachen raus.


      Also ob jetzt Berg oder Tal gegen den Schirm laufen ist erstmal egal. Ein Flackern ist nicht zu erkennen, da die Frequenz zu groß ist.

      Jetzt zu a):


      Bild 1

      dies soll die Intensität am Schrim eines gebeugten Lichtstrahls am Einzelspalt sein. die Intensität des 0. Maximium ist gegenüber den anderen ja enorm. Ist dies bei der wasserwelle auch so?


      Bild 2

      hierdrauf meint man das ja zu erkennen. Das Maximum 0. Ordnung ist sehr breit (ca. doppelte Spaltbreite). Und es ist auch logisch, dass im Schattenraum die wellenhöhe und damit Intensität abnimmt.

      Diese Abbildung hier:


      Abbildung 1

      lässt allerdings vermuten, dass die intensität überall gleich ist. das 0. Maximum breitet sich über die vollen 180° aus. Hier ist wieder meine Verwirrung. Was ist richtig?

      a) die Intensität nimmt kontinuirlich von der Mitte nach außen hin ab
      b) die Intensität verteilt sich wie in Bild 1. In bild 2 kann man dies auch erkennen
      c) die Intensität ist überall gleich, wie in Abbildung 1

      Versteht ihr meinen empfunden Widerspruch zwischen bild 1 und Abbildung 1?
    • Kugelfang
      Kugelfang
      Bronze
      Dabei seit: 24.05.2005 Beiträge: 5.942
      b)

      Bei der Wasserwelle lässt sich die Interferenz einfach viel schlechter visualisieren als bei Licht. Bei Licht stellste einfach nen Schirm hin, fertig. Wasser musst du indirekt beleuchten, um überhaupt was erkennen zu können und es auf eine Stelle (^=Schirm) fixieren kannst du das Interferenzbild auch nicht. Und selbst dann ist es ja immer noch sehr schwer, die unterschiedlichen Höhen der Wellen zu sehen, bei Licht sieht man es einfach über heller/dunkler. Vermutlich sind die absoluten Unterschiede zwischen den Maxima/Minima bei Wasser auch geringer aufgrund anderer Wellenlänge, Frequenz und Spaltbreite. Hab grad die Formeln nicht im Kopf, aber lässt sich ja ausrechnen ;)

      Deswegen wirds Wellenbad im Unterricht eigentlich auch eher dafür gebracht überhaupt zu zeigen wie so Wellen sich ausbreiten. Interferenz zeigt man dann mit Licht/Laser, weils einfach viel deutlicher/anschaulicher ist. Nur die Welle selbst sieht man bei Licht eben nicht, deswegen die Einleitung mit "sichtbaren" Wellen.

      Trotzdem sieht man auf Bild 2) 1. & 2. Minima sehr deutlich.


      "Abbildung 1" ist nur ne sehr einfache Skizze, die Huygensprinzip / Beugung zeigt. Über Interferenz und somit Intensität wird dort überhaupt nichts ausgesagt, sondern nur, wie sich die Wellenfront ausbreitet. Du versuchst da was reinzuinterpretieren und zu erkennen, was gar nicht dargestellt wird.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676
      Original von Kugelfang

      "Abbildung 1" ist nur ne sehr einfache Skizze, die Huygensprinzip / Beugung zeigt. Über Interferenz und somit Intensität wird dort überhaupt nichts ausgesagt, sondern nur, wie sich die Wellenfront ausbreitet. Du versuchst da was reinzuinterpretieren und zu erkennen, was gar nicht dargestellt wird.
      Vermutlich ist das immer mein problem gewesen. Ich versuche nichts reinzuinterpretieren, sondern denke einen Schritt zu weit oder schaue zu genau hin. In der Abbildung geht es also gar nicht um Interferenz, sondern nur um die Kreiswelle. Diese wird dann aber immer als Herleitung genutzt und dazu nützt sie halt nix, weil Intensitäten eben nicht abgebildet werden. Die Maxima bei der Kreiswelle am Einzelspalt in der Wellenwanne wurden bei mir nie angesprochen oder es wurde zu unverständlich rübergebracht.

      @hornyy: Habe deinen Beitrag nochmal gelesen und jetzt verstanden, wie gut er ist. danke!

      @sarc:
      Und nein, das Wellenmodell stößt bei der Beugung nicht an seine Grenzen. Es ist eher so, dass sich Beugung NUR mit dem Wellenmodell anständig erklären lässt.


      Das meinte ich mit "an grenzen sto0ßen". nicht das Wellenmodell an sich, sondern eben die Nachahmung im Wellenbad mit den fehlenden oder nicht gut erkennbaren intensitäten.
    • wuerstchenwilli
      wuerstchenwilli
      Black
      Dabei seit: 07.04.2008 Beiträge: 18.676


      nur um nochmal sicher zu gehen:

      der hier gewählte Winkel ist im Prinzip willkürlich. durch die Ausbreitung als kreiswelle hinter dem Spalt sind alle Winkel denkbar. Die Intenstät nimmt aber per se schon mal mit größerem Winkel ab (deshaklb werden die maxima auch schwächer) und wirklich interessant sind die Winkel, die eine destruktive bzw. konstruktive Interferenz bewirken. Dies ist eben bei einem gangunterschied (Delta s) von lamda bzw. lamda-halbe der fall. je größer Lamda desto größer die ganunterschiede desto weiter sind die Maxima außeinander. Wenn ich den Spalt verkleiner muss sich ebenfalls der Winkel vergrößern, damit ein gangunterschied von Lamda erzeugt wird. Die maxima sind bei kleinen Spalten besser zu erkennen, weil das Beugungsphänomen stärker auftritt. dieser letzte punkt ist mir noch nicht ganz klar. ich sehe es zwar bei den versuchen sowohl mit Licht als auch in der Wasserwanne, die Theorie dahinter ist mir aber noch nicht klar, warum der Schattenraum bei einer kleinen Öffnung besser ausgefüllt wird als bei einer großen, bzw. warum die Öffnung im Größenbereich von Lamda sein muss.
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