Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Interferenz: Unterschied zwischen den Versionen

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Als Interferenz wird die Überlagerung mehrerer Wellenzüge beschrieben. Diese treten zum einen destruktiv, als auch konstruktiv auf.
Als Interferenz wird die Überlagerung mehrerer Wellenzüge beschrieben. Diese treten zum einen destruktiv (schwächend), als auch konstruktiv (verstärkend) auf. Dabei entstehen sowohl Maxima, als auch Minima. Dies sieht man in der folgenden Graphik als schwarze Striche (Minima) und hell-rote Striche (Maxima).


[[Datei:Maxresdefault.jpg]]
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Dabei taucht dieses Phänomen sowohl beim Gitter, Doppelspalt und Einzelspalt auf. Dies geschieht aufgrund der Beugung, welche mit den Huygensschen  Elementarwellenmodells beschrieben werden kann. Die Anordnungen werden von Hauptmaxima immer geringer und schwächer zu erkennen . Die Formeln zur Berechnung eines Einzelspalts lauten:
Dieses Phänomen der Interferenz mehrerer Wellen kann man nur bei kohärenten Wellen entdecken. Kohärente Wellen sind wellen, die die gleiche Frequenz f haben. Dabei ist dann vor allem der Gangunterschied <math>\Delta s</math> der Wellen dafür verantwortlich, wie das Interferenzmuster aussieht. Diese ist die Addition beider Wellen mit dem Gangunterschied.


-für Maxima: <math>{2n+1\over 2d} \cdot \lambda\approx sin\alpha _n= {s_n\over e_n}</math>
Interferenz kann bei jeglicher Form von Wellen auftreten, wie z.B. bei akustischen oder optischen Wellen. Auch die Ursche des Gangunterschieds und der damit resultierenden Interferenz kann variieren:


-für Minima: <math>{n\cdot \lambda \over d}=sin\alpha_n= {s_n\over e_n}</math>
[[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Einzelspalt |Interferenz am Einzelspalt]]


Bei den Doppelspalt sind diese Formeln genau umgedreht, sodass diese sich auch berechnen lassen.
[[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Doppelspalt |Interferenz am Doppelspalt]]


<br />
[[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Gitter |Interferenz am Gitter]]
 
[[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Interferenz an dünnen Schichten |Interferenz an dünnen Schichten]]
 
Zum Berechnen der Maxima und Minima bestimmt man bei jeder oben genannten Ursache den Gangunterschied, der zu einem Minimum oder zu einem Maximum führt. Dieser lässt sich jeweils unterschiedlich berechnen.
 
 
Maximum:
 
Der Gangunterschied der (meist) beiden Wellen muss ein Vielfaches der Wellenlänge <math>\lambda</math> sein.
 
<math>\lambda; 2 \lambda; 3 \lambda; 4 \lambda</math>
 
 
Minimum:
 
Der Gangunterschied der (meist) beiden Wellen muss ein ein Vielfaches der Wellenlänge + die hälfte der Wellenlänge sein.
 
<math>\frac {1} {2} \lambda; 1 \frac {1} {2} \lambda; 2 \frac {1} {2} \lambda; 3 \frac {1} {2} \lambda</math>
 
 
<small>Metzler: S.132,133,302 ff.</small>
<small>Tafelwerk: S.131</small>

Aktuelle Version vom 20. Februar 2024, 11:09 Uhr

Als Interferenz wird die Überlagerung mehrerer Wellenzüge beschrieben. Diese treten zum einen destruktiv (schwächend), als auch konstruktiv (verstärkend) auf. Dabei entstehen sowohl Maxima, als auch Minima. Dies sieht man in der folgenden Graphik als schwarze Striche (Minima) und hell-rote Striche (Maxima).

Maxresdefault.jpg

Dieses Phänomen der Interferenz mehrerer Wellen kann man nur bei kohärenten Wellen entdecken. Kohärente Wellen sind wellen, die die gleiche Frequenz f haben. Dabei ist dann vor allem der Gangunterschied der Wellen dafür verantwortlich, wie das Interferenzmuster aussieht. Diese ist die Addition beider Wellen mit dem Gangunterschied.

Interferenz kann bei jeglicher Form von Wellen auftreten, wie z.B. bei akustischen oder optischen Wellen. Auch die Ursche des Gangunterschieds und der damit resultierenden Interferenz kann variieren:

Interferenz am Einzelspalt

Interferenz am Doppelspalt

Interferenz am Gitter

Interferenz an dünnen Schichten

Zum Berechnen der Maxima und Minima bestimmt man bei jeder oben genannten Ursache den Gangunterschied, der zu einem Minimum oder zu einem Maximum führt. Dieser lässt sich jeweils unterschiedlich berechnen.


Maximum:

Der Gangunterschied der (meist) beiden Wellen muss ein Vielfaches der Wellenlänge sein.


Minimum:

Der Gangunterschied der (meist) beiden Wellen muss ein ein Vielfaches der Wellenlänge + die hälfte der Wellenlänge sein.


Metzler: S.132,133,302 ff. Tafelwerk: S.131

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