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https://texercises.com/exercise/doppelspalt/
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Exercise:
Licht fällt senkrecht durch einen Doppelspalt. Der Abstand d der schmalen Spalte kann verändert werden. Das entstehe Beugungsbild wird auf einem pq.m entferntem Schirm beobachtet. abcliste abc Zeichne eine mögliche Anordnung zur Beobachtung des Beugungsbildes und beschreibe den Unterschied bei Verwung eines Lasers und einer konventionellen Lichtquelle. abc Das verwete Licht hat eine Wellenlänge von lambda pqnm. Auf dem Schirm entstehen helle Streifen im Abstand a. Erkläre das Zustandekommen des Musters und berechne für apq.mm den Abstand d der Spalte. abc In einem weiteren Versuch verwet man blaues Licht pqnm und rotes Licht pqnm. Der Spaltabstand wird auf pq.m geändert. Ermittle ob man die ersten Hauptmaxima getrennt wahrnehmen kann und berechne die Wellenlänge bei der das . Hauptmaximum des blauen Lichts mit dem . Hauptmaximum des roten Lichts zusammenfällt. abcliste

Solution:
abcliste abc graphic includegraphicswidth.textwidth#image_path:aufbau-doppelspaltexperiment# graphic Konventionelle Lichtquelle ist inkohärent d.h. das Licht besitzt unterschiedliche Wellenlänge Amplitude und Frequenz. Bei konventionellem Licht beobachtet man am Schirm ein Hauptmaximum von weißem Licht mit farbigen Rändern in den Spektralfarben von Violett bis Rot. Violett liegt dabei näher am .HM da es durch die kleinere Wellenlänge nicht so stark gebrochen wird. Das Beugungsbild ist unschärfer weniger ensiv als beim Laser. Laser linear polarisiertes Licht gleicher Wellenlänge und Amplitude: Beugungsbild ensiver und schärfer einfarbig. abc Grundsätzlich kann man eine Wellenfront laut Huygens als die Einhülle von Elementarwellen ansehen. Fällt eine Wellenfront auf einen Doppelspalt so entstehen an jedem Spalt Elementarwellen d.h. jeder Spalt kann als Erregerzentrum von Elementarwellen angesehen werden. Diese breiten sich konzentrisch vom Spalt aus fort und erferieren nun miteinander. Es kommt zur sogenannten Interferenz. Entscheid für die Art der Interferenz ist der Gangunterschied Delta s der sich überlagernden Wellen siehe Skizze. graphic includegraphicswidth.textwidth#image_path:doppelspalt# graphic Konstruktive Interfenz bei: Delta sn dot lambda mit n.... d.h. die Wellen sind gleichphasig. Destruktive Interferenz: Delta sn- lambda frac mit n... Rightarrow Die Wellen sind gegenphasig. Berechnung:n lambdafracae d Rightarrow dn lambda fracea dfracpq.m pq.mpqmpq.m abc Gesucht ist die Lage der Hauptmaxima. Rightarrow Suche a n lambdafracae d Rightarrow an lambda fraced .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlänge wird das Licht unterschiedlich stark gebrochen. Eine getrennte Wahrnehmung der ersten HM kann nicht eindeutig erfolgen da sich das .HM von Rot mit dem .HM von Blau überlagert. Es entsteht eine Mischfarbe auch wenn die Überlagerung nicht zu % erfolgt. Berechnung der Wellenlänge: sin alpha fracn lambdad Für pqnm erhält man für alpha: ang. Damit erhält man für das .HM eine Wellenlänge von: sin alphan fraclambdad lamda fracd sin alphan nm abcliste
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\(\LaTeX\)-Code
Exercise:
Licht fällt senkrecht durch einen Doppelspalt. Der Abstand d der schmalen Spalte kann verändert werden. Das entstehe Beugungsbild wird auf einem pq.m entferntem Schirm beobachtet. abcliste abc Zeichne eine mögliche Anordnung zur Beobachtung des Beugungsbildes und beschreibe den Unterschied bei Verwung eines Lasers und einer konventionellen Lichtquelle. abc Das verwete Licht hat eine Wellenlänge von lambda pqnm. Auf dem Schirm entstehen helle Streifen im Abstand a. Erkläre das Zustandekommen des Musters und berechne für apq.mm den Abstand d der Spalte. abc In einem weiteren Versuch verwet man blaues Licht pqnm und rotes Licht pqnm. Der Spaltabstand wird auf pq.m geändert. Ermittle ob man die ersten Hauptmaxima getrennt wahrnehmen kann und berechne die Wellenlänge bei der das . Hauptmaximum des blauen Lichts mit dem . Hauptmaximum des roten Lichts zusammenfällt. abcliste

Solution:
abcliste abc graphic includegraphicswidth.textwidth#image_path:aufbau-doppelspaltexperiment# graphic Konventionelle Lichtquelle ist inkohärent d.h. das Licht besitzt unterschiedliche Wellenlänge Amplitude und Frequenz. Bei konventionellem Licht beobachtet man am Schirm ein Hauptmaximum von weißem Licht mit farbigen Rändern in den Spektralfarben von Violett bis Rot. Violett liegt dabei näher am .HM da es durch die kleinere Wellenlänge nicht so stark gebrochen wird. Das Beugungsbild ist unschärfer weniger ensiv als beim Laser. Laser linear polarisiertes Licht gleicher Wellenlänge und Amplitude: Beugungsbild ensiver und schärfer einfarbig. abc Grundsätzlich kann man eine Wellenfront laut Huygens als die Einhülle von Elementarwellen ansehen. Fällt eine Wellenfront auf einen Doppelspalt so entstehen an jedem Spalt Elementarwellen d.h. jeder Spalt kann als Erregerzentrum von Elementarwellen angesehen werden. Diese breiten sich konzentrisch vom Spalt aus fort und erferieren nun miteinander. Es kommt zur sogenannten Interferenz. Entscheid für die Art der Interferenz ist der Gangunterschied Delta s der sich überlagernden Wellen siehe Skizze. graphic includegraphicswidth.textwidth#image_path:doppelspalt# graphic Konstruktive Interfenz bei: Delta sn dot lambda mit n.... d.h. die Wellen sind gleichphasig. Destruktive Interferenz: Delta sn- lambda frac mit n... Rightarrow Die Wellen sind gegenphasig. Berechnung:n lambdafracae d Rightarrow dn lambda fracea dfracpq.m pq.mpqmpq.m abc Gesucht ist die Lage der Hauptmaxima. Rightarrow Suche a n lambdafracae d Rightarrow an lambda fraced .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m .HM pqm bzw.pq.m Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlänge wird das Licht unterschiedlich stark gebrochen. Eine getrennte Wahrnehmung der ersten HM kann nicht eindeutig erfolgen da sich das .HM von Rot mit dem .HM von Blau überlagert. Es entsteht eine Mischfarbe auch wenn die Überlagerung nicht zu % erfolgt. Berechnung der Wellenlänge: sin alpha fracn lambdad Für pqnm erhält man für alpha: ang. Damit erhält man für das .HM eine Wellenlänge von: sin alphan fraclambdad lamda fracd sin alphan nm abcliste
Contained in these collections:

Attributes & Decorations
Branches
Interference
Tags
doppelspalt, elektromagnetische, interferenz, physik, wellen
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Difficulty
(3, default)
Points
45 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Both
Creator kf
Decoration
File
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