Lichtmodelle in Physik einfach erklärt
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Lichtmodelle

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Physik

Licht ist ein kompliziertes Phänomen, das nur mithilfe mehrerer, unterschiedlicher Modelle erklärt und beschrieben werden kann. In diesem Artikel zeigen wir dir, welche Lichtmodelle es gibt und wie diese die verschiedenen Eigenschaften von Licht erklären können. Die Lichtmodelle sind ein Teilbereich des Themas Wellen und gehören zum Fach Physik.


Was ist Licht?

Um über die verschiedenen Lichtmodelle in der Physik sprechen zu können, müssen zunächst einmal die Begriffe „Licht“ und „Modell“ geklärt werden. Über Licht lässt sich sagen, dass es eine sehr komplizierte Erscheinung ist, die sich durch viele Modelle veranschaulichen lässt.


Was ist ein Modell?

Ein Modell ist ein vom Menschen geschaffenes Ersatzobjekt für ein kompliziertes Original. Es stimmt zwar in einigen Merkmalen oder Eigenschaften mit dem Original überein, jedoch ist es nur innerhalb bestimmter Grenzen gültig und sinnvoll anwendbar. Es ist demnach ein Werkzeug zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung eines komplizierten Sachverhalts.


Da ein Modell nur einige Eigenschaften oder Merkmale eines Originals widerspiegelt, müssen für Licht zur Beschreibung, zur Erklärung oder zur Voraussage mehrere Modelle geschaffen und genutzt werden.


Für Licht gibt es drei verschiedene Modelle, die genutzt werden können, um verschiedene Phänomene zu veranschaulichen oder zu erklären. Welches Modell genutzt wird, hängt von den betrachteten Erscheinungen ab. Die folgenden Modelle sind die drei Modelle, die für das Licht genutzt werden:


  • das Modell der Lichtstrahlen
  • das Modell der Lichtwellen und
  • das Modell des Lichtquant

Das Modell der Lichtstrahlen

Das Modell der Lichtstrahlen beschreibt Licht als Strahl. Das Licht einer Lichtquelle breitet sich geradlinig nach allen Seiten aus, wenn es nicht durch andere Körper daran gehindert wird. Der Weg des Lichts kann durch Halbgeraden, die für die Lichtstrahlen stehen, veranschaulicht werden. Dieses Modell eignet sich dazu folgende Erscheinungen zu beschreiben:


  • die geradlinige Ausbreitung von Licht
  • die Entstehung von Schatten hinter lichtundurchlässigen Körpern
  • der Weg des Lichts bei der Reflexion an Oberflächen
  • der Weg des Lichts bei der Brechung beim Übergang von einem Stoff in einen anderen
  • der Weg des Lichtes an optischen Bauteilen, wie Spiegeln, Linsen, Prismen, beim Auge sowie bei optischen Geräten. Diese können zum Beispiel Mikroskope, Fernrohre, Fotoapparate, Bildwerfer, Tageslichtprojektoren, oder Ähnliches sein.


(Quelle: www.optikunde.de) 


Den Teilbereich der Physik, in dem man mit dem Modell der Lichtstrahlen arbeitet, nennt man auch die Strahlenoptik. Dieses Modell ist nicht dazu geeignet, Erscheinungen zu erklären, da Lichtstrahlen nichts über den Charakter von Licht aussagen. Bei den Phänomenen der Interferenz oder der Beugung von Licht, die im Rahmen des Artikels über Wellen kurz vorgestellt wurden, ist das Lichtstrahlenmodell nicht anwendbar. Hierfür muss der Wellencharakter des Lichts beachtet werden. Dazu wird dann das Modell der Lichtwellen angewendet.


  • Das Lichtstrahlenmodell beschreibt, dass sich das Licht einer Lichtquelle geradlinig nach allen Seiten ausbreitet, wenn es nicht durch andere Körper daran gehindert wird. Der Weg des Lichts wird durch Halbgeraden veranschaulicht.
  • Die Strahlenoptik beschäftigt sich mit dem Modell der Lichtstrahlen.
  • Lichtstrahlen sagen nichts über den Charakter von Licht aus.


Das Modell der Lichtwellen

Licht hat die Eigenschaft, dass es an schmalen Spalten oder kleinen Hindernissen gebeugt wird. Hinter Gittern kann man Interferenzerscheinungen beobachten. Das sind wellentypische Erscheinungen. Licht hat demzufolge Eigenschaften von Wellen und kann aus diesem Grund mithilfe des Lichtwellenmodells beschrieben werden.


Durch genauere Untersuchungen konnte man herausfinden, dass es sich bei Licht um elektromagnetische Wellen handelt. Die Stärke des elektrischen und magnetischen Feldes ändert sich bei ihnen zeitlich periodisch. Außerdem steht die Schwingungsrichtung senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung. Es handelt sich also um Transversalwellen. Falls du zu Transversal – und Longitudinalwellen mehr Informationen brauchst, gehe zum Artikel über Wellen.


Das huygenssche Prinzip

Unter Einbeziehung des huygensschen Prinzips lässt sich im Rahmen des Lichtwellenmodells auch die Ausbreitung von Licht sowie die Reflexion oder die Brechung von Licht beschreiben und erklären. Darüber hinaus kann man mit diesem Modell folgende wellentypische Erscheinungen beschreiben und erklären: 


  • die Beugung von Licht an schmalen Spalten, Kanten und kleinen Hindernissen,
  • die Interferenz (Überlagerung) von Licht und
  • die Polarisation von Licht.


Das huygenssche Prinzip ist ein Prinzip nach Christiaan Huygens und kann auch huygens-fresnelsches Prinzip genannt werden. Es besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Welle betrachtet werden kann. Man spricht auch von der Elementarwelle. Durch die Überlagerung sämtlicher Elementarwellen, auch Superposition genannt, ergibt sich die neue Lage der Wellenfront.


In drei Dimensionen sind Elementarwellen halbkugelförmig, in zwei Dimensionen oder 2D-Darstellung halbkreisförmig. Durch die Kugelform beziehungsweise Kreisform der Elementarwelle bildet sich auch eine rückwärts laufende Welle. Diese würde mit der ursprünglichen Welle eine stehende Welle bilden. Stehende Wellen (link) werden in einem eigenen Artikel erklärt.  


(Quelle: www.universaldenker.de)


Der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Lichtwellenmodell beschäftigt, wird als Wellenoptik bezeichnet. Dennoch kann das Modell Lichtwelle nicht alle Erscheinungen erklären. Zum Beispiel kann mithilfe dieses Modells der äußere Fotoeffekt, auch äußerer lichtelektrischer Fotoeffekt genannt, nicht erklärt werden. Zur Erklärung dieses Effekts muss das Modell des Lichtquanten angewendet werden.


  • Bei Licht lassen sich wellentypische Erscheinungen wie Interferenz oder Beugung beobachten, weshalb Licht auch mit dem Lichtwellenmodell beschrieben werden kann.
  • Es handelt sich bei Licht um elektromagnetische Wellen. Die Stärke des elektrischen und magnetischen Feldes ändert sich bei ihnen zeitlich periodisch und es sind Transversalwellen.
  • Unter Einbeziehung des huygensschen Prinzips lässt sich im Rahmen des Lichtwellenmodells auch die Ausbreitung von Licht sowie die Reflexion oder die Brechung von Licht beschreiben und erklären.
  • Das huygenssche Prinzip besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Welle betrachtet werden kann.
  • Wellenoptik ist der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Lichtwellenmodell beschäftigt.


Das Modell des Lichtquanten

Das Modell Lichtquant kann auch als Photonenmodell bezeichnet werden. Es wurde um 1905 von dem berühmten deutschen Physiker Albert Einstein, der von 1879 bis 1955 lebte, entwickelt. Nach diesem Modell besteht Licht aus nicht weiter zerlegbaren Energieportionen, auch Photonen genannt. Einerseits verhalten diese sich wie Teilchen, andererseits kann ihnen auch eine Frequenz und eine Wellenlänge zugewiesen werden.  


Das von der Sonne kommende Licht kann in diesem Modell als ständiger riesiger Strom von einer Vielzahl von Protonen gedeutet werden. Auch der weiter oben im Artikel erwähnte äußere Fotoeffekt kann durch das Lichtquantenmodell erklärt werden. Der äußere Fotoeffekt beschreibt das Phänomen, bei dem sich Elektronen aus negativ geladenen Metallen herauslösen, wenn sie mit geeignetem Licht bestrahlt werden. Dieser Effekt war einer der ersten Resultate physikalischer Untersuchungen, bei dem das Lichtwellenmodell infrage gestellt wurde.


Der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Lichtquantenmodell beschäftigt, wird auch als Quantenoptik bezeichnet.


  • Das Lichtquantenmodell beschreibt, dass Licht aus Photonen besteht.
  • Das Modell des Lichtquanten erklärt zum Beispiel den äußeren Fotoeffekt.
  • Die Quantenoptik ist der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Lichtquantenmodell beschäftigt.


Lichtmodelle – Alles Wichtige auf einen Blick


  • Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die sich nur durch die Betrachtung vieler Modelle veranschaulichen lässt.
  • Ein Modell ist ein vom Menschen geschaffenes Ersatzobjekt für ein kompliziertes Original und ist nur innerhalb bestimmter Grenzen gültig und anwendbar.
  • Das Lichtstrahlenmodell beschreibt, dass sich das Licht einer Lichtquelle geradlinig nach allen Seiten ausbreitet, wenn es nicht durch andere Körper daran gehindert wird. Der Weg des Lichts wird durch Halbgeraden veranschaulicht.
  • Bei Licht lassen sich wellentypische Erscheinungen wie Interferenz oder Beugung beobachten, weshalb Licht auch mit dem Lichtwellenmodell beschrieben werden kann.
  • Das huygenssche Prinzip besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Welle betrachtet werden kann.
  • Das Lichtquantenmodell beschreibt, dass Licht aus Photonen besteht und kann den äußeren Fotoeffekt erklären.

Finales Lichtmodelle Quiz

Frage

Was ist eine physikalische Definition der Kohärenz? 

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Antwort

In der Physik beschreibt die Kohärenz die Eigenschaft von Wellen im dynamischen Verlauf einer gemeinsamen festen Regel zu folgen.

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Frage

Wie lässt sich die Kohärenz zunächst ganz allgemein definieren? 

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Antwort

Ganz allgemein kann man sagen, dass die Kohärenz einen definierten Phasenzusammenhang zwischen Zuständen verschiedener Energie oder zwischen mehreren Quasiteilchen bezeichnet.

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Frage

Welche Wellen können zueinander kohärent sein? 

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Antwort

Sämtliche physikalische Wellen wie Lichtwellen, Radarwellen, Schallwellen oder Wasserwellen können auf eine bestimmte Weise kohärent zu anderen Wellen sein. Außerdem ist es möglich, dass nur Kohärenz zwischen entsprechenden Teilwellen besteht. 

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Frage

Auf was deutet das Vorhandensein von Kohärenz oftmals hin? 

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Antwort

Das Vorhandensein von Kohärenz deutet oftmals auf eine gemeinsame Entstehungsgeschichte der Wellen hin. Wenn also bei der Wellenerzeugung derselbe ursächliche Mechanismus zu Grunde lag, können gleichbleibende Schwingungsmuster im Wellenzug entstehen. Bei einem späteren Vergleich von Teilwellen können diese Schwingungsmuster sichtbar gemacht werden.

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Frage

Wann sind zwei periodische Wellen kohärent? 

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Antwort

Periodische Wellen sind einfache Fälle. Bei ihnen sind zwei Teilwellen kohärent, wenn eine feste Phasenbeziehung zueinander besteht. Diese Phasenbeziehung bedeutet in der Optik häufig eine gleich bleibende Differenz zwischen den Phasen der Schwingungsperiode. 

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Frage

Woran erkennt man eine besonders deutliche Form der Kohärenz? 

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Antwort

Eine besonders deutliche Form der Kohärenz liegt vor, wenn bei der Überlagerung von Wellen stationäre Interferenzerscheinungen sichtbar werden.


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Frage

Was sind Interferenzerscheinungen? 

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Antwort

Interferenzerscheinungen sind durch die Interferenz des Lichtes entstehende Erscheinungen, die sehr unterschiedlich auftreten können. Je nach Art, Form, Anzahl und gegenseitiger Lage der beteiligten optischen Medien handelt es sich um Flecken, regelmäßige Figuren, Streifen, Ringe, Kurven oder Sonstiges.

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Frage

Was zeigt das Auftreten von stationären Interferenzerscheinungen bei der Überlagerung von Wellen? 

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Antwort

Das Auftreten von stationären, räumlich und zeitlich unveränderlichen Interferenzerscheinungen bei der Überlagerung der Wellen zeigt, dass die Wellenamplituden zweier Wellen direkt miteinander korrelieren.

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Frage

Es treten bei der Überlagerung von Wellen keine Interferenzerscheinungen auf. Was ist nötig, um dennoch Kohärenz bei Wellen nachzuweisen? 

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Antwort

Sind keine Interferenzerscheinungen sichtbar, so ist ein technisch höherer Aufwand oder eine kompliziertere mathematische Betrachtung des Wellenverlaufs nötig, um eine Kohärenz in den Wellen nachzuweisen. 

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Frage

Welche fünf verschiedene Arten der Kohärenz gibt es? 

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Antwort

Es gibt die vollständige Kohärenz, die partielle Kohärenz und die Inkohärenz. Außerdem wir zwischen der räumlichen und zeitlichen Kohärenz unterschieden. 

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Frage

Was ist die vollständige Kohärenz? 

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Antwort

Teilwellen, die sich an einem festen Ort zu einer bestimmten zeitlich gemittelten Intensität überlagern können sich abhängig von der Phasenbeziehung verstärken beziehungsweise auslöschen. Wenn das passiert, liegt eine vollständige Kohärenz vor.

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Frage

Was ist die partielle Kohärenz? 

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Antwort

Bei einer partiellen Kohärenz schwächen sich die Teilwellen nur wenig ab oder verstärken sich nur leicht. 

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Frage

Was ist die Inkohärenz? 

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Antwort

Wenn sich die Teilwellen zu einer mittleren Intensität ausgleichen, nennt man das Inkohärenz. Das Phänomen bedeutet also die Abwesenheit einer definierten Phasenbeziehung. Insbesondere liegt Inkohärenz bei unterschiedlichen Frequenzen vor, wenn alle Phasendifferenzen gleich häufig vorkommen und dadurch keine konstruktive oder destruktive Interferenz möglich ist.

  

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Frage

Was ist die zeitliche Kohärenz? 

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Antwort

Zeitliche Kohärenz liegt vor, wenn entlang der Zeitachse eine feste Phasendifferenz besteht.

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Frage

Wie kann zeitliche Kohärenz gemessen werden? 

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Antwort

Die Kohärenzzeit beziehungsweise die Kohärenzlänge einer Lichtwelle lässt sich messen, indem man diese zwei Teilstrahlen aufteilt und sie später wieder vereint. Mit bestimmten Interferometern ist dies möglich. 

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Frage

Was ist die räumliche Kohärenz? 

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Antwort

Räumliche Kohärenz hingegen liegt dann vor, wenn entlang einer Raumachse eine feste Phasendifferenz besteht.

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Frage

Wie kann räumliche Kohärenz gemessen werden?= 

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Antwort

Ähnlich wie bei der zeitlichen Kohärenz kann die räumliche Kohärenz durch Messung eines Interferometers, das empfindlich auf die räumliche Kohärenz ist. Hierbei wird der Kontrastes eines Interferenzmusters angeschaut. 

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Frage

In welchen Bereichen der Physik spielt die Kohärenz eine Rolle? 

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Antwort

Kohärenz spielt eine Rolle in allen Bereichen der Physik, in denen Interferenzen beobachtet werden können. Insbesondere in der Laseroptik, der Spektroskopie und der Interferometrie ist die Kohärenz ein wichtiger Bestandteil.

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Frage

Warum spielt die Kohärenz vor allem in der Lasertechnik eine große Rolle? 

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Antwort

Vor Allem in der Lasertechnik ist es möglich von einzelnen Photonen zahlreiche Kopien mit zusammenhängender Entstehungsgeschichte zu erzeugen. Aus diesem Grund hat die Kohärenz auch eine große Bedeutung in den Anwendungsbereichen der Lasertechnik. Zum Beispiel ist die Kohärenz wichtig bei der Erstellung von Hologrammen, bei der Quantenkryptographie oder der Signalverarbeitung. 

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Frage

Was sind Interferometer? 

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Antwort

Interferometer sind Geräte, mit denen man Längenunterschiede sehr genau bestimmen kann. Man benutzt dabei die Wellenlänge des Lichts als Maßeinheit, indem man den Gangunterschied auf zwei zu vergleichenden Wegen bestimmt. 

Frage anzeigen

Frage

Was versteht man im Allgemeinen unter Beugung? 

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Antwort

Im Allgemeinen versteht man unter Beugung die Ablenkung von Wellen an einem Hindernis.

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Frage

Wie kann man die Beugung noch nennen? 

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Antwort

Die Beugung wird manchmal auch als Diffraktion bezeichnet.

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Frage

Nach welchem Prinzip kann die Beugung erklärt werden? 

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Antwort

Die Beugung kann nach dem huygensschen Prinzip erklärt werden.


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Frage

Was ist das huygenssche Prinzip?

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Antwort

Das huygenssche Prinzip besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Welle betrachtet werden kann. Man spricht auch von der Elementarwelle. Durch die Überlagerung sämtlicher Elementarwellen, auch Superposition genannt, ergibt sich die neue Lage der Wellenfront. Die Lichtwelle hinter einem Hindernis läuft so weiter, als ob von jedem Punkt der Öffnung eine neue Elementarwelle ausginge. Diese Wellen breiten sich in demselben Medium und mit der gleichen Geschwindigkeit aus wie die ursprüngliche Welle.   

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Frage

Beugung tritt auf, wenn Wellen auf ein Hindernis treffen. Welche drei Arten von Hindernissen gibt es? 

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Antwort

Hindernisse können Einzelspalt, Doppelspalt oder Mehrfachspalt sein. Der Mehrfachspalt wird auch als Gitter bezeichnet. 

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Frage

Wie funktioniert die Beugung am Einzelspalt? 

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Antwort

Die Lichtbeugung kommt so zustande, indem eine Lichtwelle auf einen Einfachspalt trifft. Es kommt zur Beugung an diesem Spalt und hinter dem Spalt bildet sich nach dem huygensschen Prinzip eine neue Wellenfront. Diese Elementarwellen breiten sich hinter dem Spalt in alle Richtungen gleichmäßig aus und überlagern sich. 

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Frage

Wodurch entstehen Interferenzmuster? 

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Antwort

Das Interfernzmuster entsteht durch konstruktive und destruktive Interferenz der Elementarwellen. 

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Frage

Was sind Minima? 

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Antwort

Minima werden die Stellen am Schirm genannt, an denen kein Licht ankommt.

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Frage

Welche Art von Interferenz herrscht bei den Minima vor? 

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Antwort

Wenn alle Elementarwellen destruktiv interferieren, herrscht ein Minima vor.

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Frage

Was gilt am Minima für den Gangunterschied? 

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Antwort

Der Gangunterschied Δs zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl ist beim Minima gleich einem Vielfachen der Wellenlänge. 

Die Formel lautet: Δs=k⋅λ

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Frage

Was ist ein Maxima? 

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Antwort

Maxima sind die Stellen am Schirm zwischen den Minima, an denen am meisten Licht ankommt.

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Frage

Was gilt für den Gangunterschied beim Maxima? 

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Antwort

Es gibt ein Maxima, wenn der Gangunterschied Δs zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl gleich einem Vielfachen der Wellenlänge plus einer halben Wellenlänge ist. Daher gilt für die Maxima:

Δs=k⋅λ+0,5⋅λ=[(2k+1) / 2] ⋅λ

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Frage

Es kann ein Zusammenhang zwischen dem Winkel α und den Positionen der Maxima beziehungsweise der Minima festgestellt werden. Nenne die Formel, die diesen Zusammenhang allgemein ausdrückt. 

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Antwort

Der Winkel α kann durch folgende Formel berechnet werden: sinα=Δs/d


d steht dabei für die Spaltbreite. 

Frage anzeigen

Frage

Es liegt ein Minima vor. Wie kann der Winkel α berechnet werden? 

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Antwort

Der Winkel kann mit folgender Formel berechnet werden, wenn ein Minima vorliegt: 

sinα=(k⋅λ)/d 

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Frage

Es liegt ein Maxima vor. Wie kann der Winkel α berechnet werden? 

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn ein Maxima vorliegt, kann der Winkel mit folgender Formel berechnet werden: 

sinα=(0.5⋅λ+k⋅λ)/d =[(2k+1)/2d]⋅λ

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Frage

Nenne die drei Sachverhalte, die bei einer Beugung am Einzelspalt gelten. 

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Antwort

Je kleiner der Spalt ist, durch den das Licht geht, desto stärker wird das Licht um diesen Spalt gebeugt.    
Die Intensität des Lichts wird mit einem steigenden Winkel kleiner.     

In der Regel ist der Spalt größer als die Wellenlänge des eingestrahlten Lichts. Es gibt also eine ganze Wellenfront, da von jedem Punkt des Spalts eine neue Elementarwelle ausgeht.     


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Frage

Wie unterscheiden sich die Begriffe "Interferenz" und "Beugung" voneinander? 

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Antwort

Die Begriffe der Interferenz und der Beugung sind sich ziemlich ähnlich, da sie im Grunde dasselbe Phänomen beschreiben. Daher ist es wichtig, die Unterscheidung zu kennen. Von der Beugung spricht man, wenn nur ein einzelner Spalt betrachtet wird. Beim Zusammenwirken von mehreren Spalten wird dann von Interferenz geredet. 

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Frage

Was ist ein Doppelspalt? 

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Antwort

Zwei Spalte, in denen jeweils Elementarwellen entstehen, werden Doppelspalt genannt.     

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Frage

Welche drei Arten von Hindernissen gibt es für Wellen? 

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Antwort

Es gibt Einfachspalte, Doppelspalte und Mehrfachspalte.     

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Frage

Was wird beim Doppelspaltexperiment gemacht? 

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Antwort

Beim Doppelspaltexperiment schickt man kohärente Wellen, wie zum Beispiel Licht – oder Materiewellen durch zwei schmale, parallele, nahe beieinanderliegende Spalte. 

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Frage

Was passiert beim Doppelspaltexperiment mit den Wellen und was resultiert daraus? 

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Antwort

An den beiden Spalten entstehen laut dem huygensschen Prinzip neue Elementarwellen. Diese Elementarwellen überlagern sich und bilden beim Auftreffen auf einem Beobachtungsschirm ein Interferenzmuster aus hellen und dunklen Streifen. 

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Frage

Unter welcher Bedingung tritt ein Interferenzmuster beim Doppelspaltexperiment auf? 

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Antwort

Ein Interferenzmuster tritt nur auf, wenn die Wellenlänge der Wellen kleiner ist als der Abstand der zwei Spalte. 

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Frage

Was sind Minima? 

Antwort anzeigen

Antwort

Minima werden die Stellen an dem Beobachtungsschirm genannt, an denen kein Licht ankommt.

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Frage

Welche Art der Interferenz herrscht bei einem Minima vor? 

Antwort anzeigen

Antwort

Bei einem Minima interferieren die Wellen destruktiv. 

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Frage

Welche Art von Interferenz herrscht bei einem Maxima vor? 

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Antwort

Bei einem Maxima interferieren die Wellen konstruktiv. 

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Frage

Was ist ein Maxima? 

Antwort anzeigen

Antwort

Maxima sind die Stellen am Schirm zwischen den Minima, an denen Licht ankommt.

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Frage

Was gilt für die Minima beim Doppelspaltexperiment? 

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Antwort

Die Wellen interferieren destruktiv, wenn der Gangunterschied Δs zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl gleich einem Vielfachen der Wellenlänge plus einer halben Wellenlänge ist. Es gilt daher für die Minima:

Δs=k⋅λ+0,5⋅λ=[(2k+1) / 2]⋅λ

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Frage

Was gilt für die Maxima beim Doppelspaltexperiment? 

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Antwort

Die Wellen interferieren konstruktiv, wenn der Gangunterschied Δs zwischen dem oberen und dem unteren Randstrahl gleich einem Vielfachen der Wellenlänge ist. Daher gilt für die Maxima:

Δs=k⋅λ

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Frage

Welcher Zusammenhang besteht allgemein zwischen dem Winkel α und den Positionen der Minima und Maxima beim Doppelspalt? 

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Antwort

Es gilt: sinα=Δs/b

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Frage

Was ist bei Abbildungen des Doppelspaltexperiments im Bezug zur Realität zu beachten? 

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Antwort

Die Abbildungen sind nicht maßstabsgetreu. In der Realität arbeitet man bei den Spaltenabständen im Millimeterbereich und die Schirmabstände sind in der Größenordnung von einigen Metern. Der Schirmabstand ist in etwa um einen Faktor 1000 oder 10000 größer als der Abstand der beiden Spalte voneinander. Zudem ist auch der betrachtete Winkel α in Wirklichkeit sehr klein, also in etwa bei 1 Grad. Auch verlaufen die beiden Wellenstrahlen in der Realität beinahe parallel. 

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