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majo
Anmeldungsdatum: 21.03.2012
Beiträge: 3
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 majo Verfasst am: 21. März 2012 12:40 Titel: Interferenz/Beugung |
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Meine Frage:
Hallo.Ich weiss es gibt hier viele Themen die Interferenz behandeln, nur leider konnte ich meine Fragen da nicht ganz klären.
Meine erste Frage lautet:
Als Vorraussetzung für Interferenz braucht man Koharäntes Licht.
Jetzt gibt es ja aber zwei Teilbereiche von Kohärenz.Einmal die mit gleicher Wellenlänge und die mit mit gleicher Schwingungsdauer.Ich vermute das man für Interferenz nur die mit gliecher Wellenlänge braucht oder??Beschreibt der der UNterschied zweier Wellen mit gleicher Wellenlänge dann den Phasenunterschied??Oder braucht man hierfür auch die Scheingungsdauer??
Meine zweite Frage hat auch mit Interferenz zu tun:
Bei der Beugung an einem Spalt, ist ja klar, das im Rechtwinkligen Dreieck für b=Spaltbreite und x=Gangunterschied b*sin(alpha)=x gilt.
Für ein Interferenzmaximum muss dann ja gelten x= n*lambda mit n element der natürlichen Zahlen und lambda=Wellenlänge.
Wir haben allerdings aufgeschrieben das für allgemeine Minima b*sin(alpha)= k*lambda mit k element der Ganzen Zahlen gilt.Aber das ist ja das was wir für die Maxima rausbekommen...?Liegt da ein grober Denkfehler meinerseits vor oder ist das ganze ein Druckfehler :-)?
Alpha müsste ja ´hier der Winkel sein den ich von der Senkrechten auf die Spaltbreite messe, oder??
Jetzt hat man aber komischerweise für die Beugung am Gitter die gleiche Formel nur das dann b der Abstand von loch zu loch ist, und dann gibt uns die formel auf einmal wieder die maxima auf dem Schirm aus.Kann ich da einfach lang gehen und in der Mitte vom Gitter einen Winkel alpha antragen (wieder mit alpha=0 für die Senkrechte zum Spalt) und von da aus die Winkel zum Schrim hin verlänger??
Ihr seht, irgendwie ist da bei mir noch der Wurm drin.
Ich wäre euch sehr dankbar wenn ihr mir hier ein wenig weiterhelfen könntet um einige Missverständnisse aus dem Weg zu räumen.
Gruss
Mario
Meine Ideen:
Ich sehe grad das ich meine eigenen Gedanken dazu fälschlicherweise schon mit in die Fragen eingebaut habe.Hoffe das geht diesmal Ausnahmsweise auch so.Nächstes mal werde ich das auf jedenfall trennen. |
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Uriezzo
Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim
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| Uriezzo Verfasst am: 21. März 2012 16:27 Titel: Re: Interferenz/Beugung |
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| majo hat Folgendes geschrieben: |
Jetzt gibt es ja aber zwei Teilbereiche von Kohärenz.Einmal die mit gleicher Wellenlänge und die mit mit gleicher Schwingungsdauer.Ich vermute das man für Interferenz nur die mit gliecher Wellenlänge braucht oder??Beschreibt der der UNterschied zweier Wellen mit gleicher Wellenlänge dann den Phasenunterschied??Oder braucht man hierfür auch die Scheingungsdauer??
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Kohärenz liegt vor, wenn die Lichtwellen über eine bestimmte Strecke/Zeit eine feste Phasenbeziehung haben. D.h die Phase ist wohldefiniert. Kohärentes Licht benötigt man, um Interferenzphänomene zu beobachten, da es bei Interferenz ja auf den Phasenunterschied zweier oder mehrerer Teilwellen ankommt. Bei inkohärentem Licht liegt keine eindeutige Phase vor, es kommen alle möglichen Phasen vor. Damit lassen sich keine Interferenzphänomene beobachten. |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 21. März 2012 17:46 Titel: |
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Kohärenz liegt dann vor, wenn man Interferenz beobachten kann.
Folglich benötigt man sowohl zeitliche als auch räumliche Kohärenz. |
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majo
Anmeldungsdatum: 21.03.2012
Beiträge: 3
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| majo Verfasst am: 21. März 2012 18:02 Titel: |
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Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Das heisst also, das blaues und rotes Licht nicht Interferrieren können da die wellenlänge von blauen = 450nm und die wellenlänge von rotem Licht = 750nm (natürlich nur ungefähr) betragen und dann ja mit c=lambda*f sich unterschiedliche Frequenzen einstellen müssen was ja dann zu einem phasenunterschied führt, bei dem keine interferenz möglich ist(???).Also Interferiert nur blaues mit blauem licht und so weiter , oder?
Kann ich mit der Formel c=lambda*f (mit c=2,99*10^-8 m/s) eigentlich alle elektromagnetischen Wellen berechnen?? Da die "Lichtgeschwindigkeit" ja nichts mit dem für uns sichtbaren Licht zu tun hat´, sondern die geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen bezeichnet, oder hab ich das auch falsch verstanden? |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 22. März 2012 08:44 Titel: |
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die Beziehung
gilt nur im vakuum. |
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Uriezzo
Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim
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| Uriezzo Verfasst am: 22. März 2012 10:13 Titel: |
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| majo hat Folgendes geschrieben: | Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Das heisst also, das blaues und rotes Licht nicht Interferrieren können da die wellenlänge von blauen = 450nm und die wellenlänge von rotem Licht = 750nm (natürlich nur ungefähr) betragen |
Wellen unterschiedlicher Frequenzen können durchaus interferieren. Es entsteht dann so etwas wie Schwebung.
Inkohärenz hat nicht zwangsläufig etwas mit der Frequenz zu tun. Es ist die Phase, die entscheidend ist. Stelle Dir eine Menge unterschiedlicher Sinuswellen vor, meinetwegen alle mit gleicher Freuqenz und Amplitude. Allerdings sind sie (räumlich und/oder zeitlich) alle etwas gegeneinander verschoben (haben unterschiedliche Phasen), so dass ihre Maxima nicht übereinstimmen und ihre Nulldurchgänge auch nicht. Diese Wellen überlagern sich zwar auch, auch sie interferieren, aber es stellen sich nicht die typischen Interferenzmuster ein. Denn diese Interferenzmuster beruhen darauf, dass zwischen zwei Teilwellen (e.g. im Doppelspaltversuch, wo eine kohärente Lichtquelle in zwei Teilquellen mit fester Phasenbeziehung zueinander "aufgespalten" wird) eine fester Gangunterschied, eine fest Phasenbeziehung herrscht. Dort wo sich kohärente Wellen auslöschen würden, treffen bei inkohärenten Wellen immer noch genügend Teilwellen aufeinander, bei denen die Phase so verschoben ist, dass sie sich nicht auslöschen, sondern sogar verstärken. Im Endeffekt führt das dazu, dass keine Interferenzmuster zu beobachten sind. |
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Uriezzo
Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim
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| Uriezzo Verfasst am: 22. März 2012 10:27 Titel: |
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Am einfachsten lässt sich es so vorstellen:
Lichtwellen werden ja in der Regel von Atomen abgestrahlt. Es sind geladene Teilchen in den Atomen, Elektronen, die da schwingen und dabei elektromagnetische Welle abstrahlen (Ich benutze jetzt der Einfachheit halber ein klassisches Modell und lasse die QM außer Acht). Um nun kohärentes Licht zu erhalten, müssten diese Elektronen alle "im Takt" miteinander schwingen (wieder eine Vereinfachung: lasse jetzt den räumlichen Abstand der Elektronen außer Acht). Dann strahlen sie auch Wellen ab, die alle gleichzeitig und am gleichen Ort ihr Maximum und ihr Minimum haben: Die Wellen wären kohärent. Aber wieso sollten die Elektronen im Takt schwingen? In der Regel tun sie das nicht. Damit haben alle Teilwellen leicht unterschiedliche Phasen. Zwar haben sie alle untereinander ein Phasenbeziehung, aber insgesamt gesehen ist die Phase der "Gesamtwelle" nicht eindeutig festlegbar. Man findet alle möglichen Phasen darin. Solches Licht ist inkohärent und ich kann keine Interferenzmuster damit beobachten. |
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majo
Anmeldungsdatum: 21.03.2012
Beiträge: 3
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| majo Verfasst am: 22. März 2012 11:04 Titel: |
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cool jetzt habe ich das verstanden.
Vielen Dank für deine Mühe mir das so ausführlich zu erklären.
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