Physik Optik – Wellenoptik und Beugung
Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Was besagt das Huygensche Prinzip? · Wann liegt konstruktive Interferenz vor?
Karten
14 KartenWas besagt das Huygensche Prinzip?
Rückseite
Jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle; die neue Wellenfront ist die Hüllfläche aller Elementarwellen.
Wann liegt konstruktive Interferenz vor?
Rückseite
Wenn sich zwei kohärente Wellen im Maximum überlagern: Gangunterschied δ = m·λ (m = 0, 1, 2...), Amplituden addieren sich.
Wann liegt destruktive Interferenz vor?
Rückseite
Wenn sich zwei kohärente Wellen im Minimum überlagern: Gangunterschied δ = (m+½)·λ, Amplituden subtrahieren sich bis zur Auslöschung.
Was versteht man unter Kohärenz?
Rückseite
Zwei Wellen sind kohärent, wenn sie eine feste Phasenbeziehung zueinander haben – gleiche Frequenz und konstanter Phasenunterschied.
Wie lautet die Bedingung für Maxima im Doppelspaltversuch?
Rückseite
d·sin(α) = m·λ mit Spaltabstand d, Beugungswinkel α, Ordnung m = 0, 1, 2... und Wellenlänge λ.
Wie lautet die Bedingung für Minima im Doppelspaltversuch?
Rückseite
d·sin(α) = (m+½)·λ mit m = 0, 1, 2... – hier überlagern sich die Wellen destruktiv und löschen sich aus.
Was passiert beim Einzelspalt bei Beugung?
Rückseite
Das Licht beugt sich in den geometrischen Schatten; es entsteht ein Zentralmaximum und seitliche Minima und Maxima geringerer Intensität.
Wann treten Minima am Einzelspalt auf?
Rückseite
Bei b·sin(α) = m·λ (m = ±1, ±2...), wobei b die Spaltbreite ist – jeder Punkt im Spalt wirkt als Huygensche Elementarwelle.
Wie breit ist das Zentralmaximum am Einzelspalt?
Rückseite
Winkelbreite Δα ≈ 2λ/b (kleiner-Winkel-Näherung) – je schmaler der Spalt, desto weiter die Beugung.
Was ist ein Beugungsgitter?
Rückseite
Eine periodische Struktur aus vielen gleichmäßig angeordneten Spalten (Transmissionsgitter) oder Rillen (Reflexionsgitter), die Licht in Beugungsordnungen zerlegt.
Wie lautet die Gittergleichung?
Rückseite
g·sin(α) = m·λ mit Gitterkonstante g (Abstand benachbarter Spalten), Beugungswinkel α und Ordnung m = 0, ±1, ±2...
Was bestimmt die maximale Beugungsordnung?
Rückseite
m_max = g/λ (ganzzahlig abgerundet) – für sin(α) ≤ 1 gilt |m| ≤ g/λ, höhere Ordnungen existieren nicht.
Was ist der Unterschied zwischen Interferenz und Beugung?
Rückseite
Interferenz: Überlagerung weniger kohärenter Wellen (z. B. Doppelspalt). Beugung: Überlagerung unendlich vieler Elementarwellen an einer Blende (z. B. Einzelspalt).
Was besagt das Malussche Gesetz?
Rückseite
I = I₀·cos²(φ) – die Intensität polarisierten Lichts hinter einem Analysator hängt vom Quadrat des Kosinus des Winkels φ zur Polarisationsebene ab.