Interferenz an dünnen Schichten

Nico.der´s mit Physik nic · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo erstmal. ich gehe in die HTL und muss ein Referat(ca.20min.)(Powerpointpräsentation+Handout) über "Interferenz an dünnen Schichten" halten und weis nicht mal genau was das ist..
Ich wollte fragen ob jemand schon ein fertiges Referat bzw. mir ein wenig über das Thema erklären kan bzw weis wo ich irgendwo etwas über das Thema herbekomme

vorab danke für eure bemühungen. Nico

Meine Ideen:
.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Nach einem fertigen Referat zu fragen ist sehr gefährlich. Ich interpretiere deine Frage zwar jetz so, dass du einfach Informationen zu dem Thema suchst, aber man kann das leicht missverstehen - was dann eine dreiste Aufforderung wäre, die dem Boardprinzip widerspräche!

Zum Thema:
Mein Hauptvorschlag wäre, sich den Entsprechenden Abschnitt im Wikipedia-Artikel zum Thema "Dünne Schichten" durchzulesen. Dort wirst du dann einige Stichworte finden, zu denen du dann Literatur- und Internetrecherche betreiben kannst (eventuell helfen die Wikipedia-Artikel zum Auffinden von Weblinks und weiteren Suchparametern).
Der Artikel "Interferenzfilter" enthält eine Zeichnung, die dir das Prinzip der Interferenz an dünnen Schichten (mehrstrahlinterferenz) erläutert. Vielleicht kannst du dich so etwas einarbeiten und dann mit konkreteren Fragen (z.B. zur Berechnung) wiederkommen. Ganz allgemein wissen wir ganz einfach nicht, wie viel und wie tief dein Wissen geht und wie groß und wie tief dein Wissen für das Referat werden soll.

Gruß
MI

Nico · Gast

Ja das mit dem fertigen Referat verstehe ich. gg
ahm. der Lehrer hat mir nur aufgetragen der Klasse
so gut wie möglich zu erklären was "Interferenz an dünnen Schichten" ist.
dan hab ich ihn nochmal gefragt was wichtig ist und er hat dan
PHASENSPRUNG und SENKRECHTER EINFALL. gemeint
Und ich soll ein par Beispiele bringen.
Aber ich frage mich wie ich 20min. über das reden sol.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Ja klar, über den senkrechten Einfall kann man das ganze relativ gut berechnen. Die Frage ist eben, wie viel du, bzw. die Klasse, schon weißt.

Weißt du grundlegend, wie und warum Interferenz funktioniert?
Weißt du, wie das Brechungsgesetz funktioniert?
Weißt du grundlegend, was es mit Reflexionskoeffizienten und Transmissionskoeffizienten auf sich hat (ist vllt. nicht ganz so wichtig, aber trotzdem)?
Sagen dir die Fresnel-Formeln etwas?
Kannst du aus den Fresnel-Formeln etwas über die Phasensprünge herleiten?

Insgesamt wäre das alles nur zur Physik. Die Frage wäre auch, wie die Proportion zwischen Physik und Technik sein soll: Halb Halb oder nur Physik?

Gruß
MI

der Nico · Gast

Und Interferenz ist ja überlagerung von 2 wellen .

.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ph/14/ep/einfuehrung/wellenoptik/bilder/sk10_1.png

Hier überlagern sich doch nirgens Die Wellen!!?? Die berühren sich doch nirgens!!??

Nico · Gast

Interferezn haben wir nur in dem Sinn durchgenommen das es die überlagernung von 2 bzw. mehreren Wellen ist und mit konstruktiver und destruktiver Interferenz. mehr nicht.

die Fragen die du gerade gestellt hast kan ich bis auf die 1.
nicht beantworten.

Und es ist reine Physik.

mfg Nico

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Doch, alle Lichtstrahlen, die an einer Seite rauskommen, überlagern sich tatsächlich.
Das wirkt etwas seltsam, da die Strahlen sich nicht zu berühren scheinen - und das ist meiner Meinung nach auch die große Schwäche dieses Modells hier. Mir hat das auch nie gefallen und eine wirkliche Erklärung ist mir dafür auch nie untergekommen (anschaulich im Sinne des Strahlenmodells), das möchte ich ehrlich zugeben.
Falls da noch jemand etwas zu sagen kann, wäre das also nicht schlecht Augenzwinkern

.

Aber zurück zu deinem Problem: Du möchtest ja zunächst den senkrechten Einfall betrachten und da tritt dein Problem offensichtlich NICHT auf. Die Interferenz ist da eindeutig.

Jetzt gibt es folgendes, worüber du dich vielleicht ein bisschen einlesen solltest:
Das Brechungsgesetz (was du eigentlich kennen solltest) gibt dir an, wie die Welle gebrochen wird, wenn sie unter einem Winkel auf eine Oberfläche trifft. Dabei wird aber immer nur ein TEIL der Welle gebrochen und ein Teil der Welle wird reflektiert. Das Verhältnis dieser beiden Teile ist das Verhältnis der sogenannten Reflexions- und Transmissionskoeffizienten, oft R und T genannt, sodass gilt R+T=1 (Vorsicht: Aufpassen, wie diese definiert sind, es kann vorkommen, dass die Koeffizienten so definiert sind, dass erst R^2+T^2=1 gilt).

Aus dem Brechungsgesetz und einigen weiteren Annahmen und Überlegungen kann man die sogenannten "Fresnel-Formeln" herleiten (Vorsicht bei der Aussprache von Fresnel - das "s" wird nicht mitgesprochen Augenzwinkern

), aus denen man wiederum R und T erhält. Nun kann es vorkommen, dass beim Übergang von einem, zum anderen Medium ein Phasensprung von 180° auftritt. Ob und wann ein solcher Phasensprung auftritt, kann man aus den Fresnel-Formeln sehen.

Wichtig ist übrigens dabei, dass man auf die Polarisation des Lichtes achtet. Sagt dir Polarisation etwas?

Die Fresnel-Formeln sind also im Grunde der Schlüssel zum Verständnis von Phasensprüngen und zur Quantifizierung von Reflexion und Transmission. Allerdings ist die Herleitung der Formeln etwas langwierig und die Formeln selbst nicht gerade kurz.
Wenn das zu mathematisch sein sollte, dann musst du nur mal nachlesen, bei welchen Reflexions- bzw. Transmissionsvorgängen welche Phasensprünge auftreten. Das musst du dann hinnehmen und angeben.

Wenn du die Phasensprünge hast, dann schau dir einfach mal einen Strahl an, der an der ersten Grenzfläche reflektiert an und einen Strahl, der erst an der zweiten Schicht reflektiert wird. Welcher Gangunterschied ergibt sich?
Welche Bedingung müsste jetzt für konstruktive bzw. desktruktive Interferenz gelten?

Insgesamt würde ich gerne wissen, ob du mehr qualitative Aussagen machen sollst oder tatsächlich quantitative. Im letzten Fall müsstest du die Überlegungen für zwei Strahlen auf immer mehr Strahlen ausdehnen und die Intensitäten beachten, die diese Strahlen noch haben (immer mehr "Energie" des Strahls wird ja "abgezapft"). Das führt dann auf die sogenannte "Airy-Formel" - allerdings nach äußerst hässlicher Rechnung.

Zusammengefasst kannst du vielleicht mal zu folgenden Themen etwas lesen:

- Fresnel-Formeln und Phasensprünge (Vorsicht: Hängt mit der Polarisation zusammen!)
- Reflexions- und Transmissionskoeffizienten
- Zweistrahlinterferenz (das solltest du dann selbst ausrechnen können)
- Mehrstrahlinterferenz und Airy-Formel (das musst du nicht selbst nachrechnen Augenzwinkern

).

Gruß
MI

Nico · Gast

Danke die lezten Infos waren echt hilfreicht. Big Laugh

Polarisation sagt mir zwar etwas haben wir aber nicht durchgemacht..
ich weis nur das ein Kolego von mir aus der Schule ein Referat über Polarisation halten muss..

Es solten eher qualitative Aussagen sein wo jemand der auch noch nicht so viel Ahnung hat etwas davon versteht... Lehrer

da ich es ja meiner Klasse erklären soll. Lehrer

Soweit sind wir noch nicht.. ich denke die wellen sollen einfach konstant sein.

danke und mfg. Nico

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Ja gut. Nur qualitativ, dann musst du dir einfach die Aussagen der einzelnen Bereiche, die ich oben aufgelistet habe, mal anschauen.

Der erste Punkte wäre also, ob du das mit der Zweistrahlinterferenz, was ich oben beschrieben habe, verstehst und ausrechnen kannst (nur die Interferenzbedingung).

Gruß
MI